申请/专利权人：中国烟草总公司郑州烟草研究院

申请日：2021-08-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113624988B

主分类号：G01P3/68

分类号：G01P3/68;G01N3/62

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.11.26#实质审查的生效;2021.11.09#公开

摘要：本发明提供了一种采用光栅尺校准爆珠强度检测仪下压速度的装置，包括底座、竖向调节架、水平调节架、光栅尺基座、读数头基座、读数头、主尺和控制模块，所述竖向调节架固定在底座上，所述水平调节架固定在所述竖向调节架上，所述光栅尺基座竖向安装在所述水平调节架上，所述光栅尺的主尺竖向安装在光栅尺基座上，所述读数头基座与光栅尺基座平行且等长度设置，所述读数头安装在所述读数头基座上，所述读数头与所述主尺位置正对且相互平行，所述读数头的背面设置同步卡件，是读数头与爆珠强度检测仪的样品压杆同步移动，进而获得样品压杆的下压速度曲线，具有精度高、易操作、结构简单的优点。

主权项：1.一种采用光栅尺校准爆珠强度检测仪下压速度的方法，其特征在于：其采用的采用光栅尺校准爆珠强度检测仪下压速度的装置，包括底座、竖向调节架、水平调节架、光栅尺基座、读数头基座、读数头、主尺和控制模块，所述竖向调节架固定在底座上，所述水平调节架固定在所述竖向调节架上，所述光栅尺基座竖向安装在所述水平调节架上，所述光栅尺的主尺竖向安装在光栅尺基座上，所述光栅尺基座的上下两端分别安装限位传感器，所述读数头基座与光栅尺基座平行且等长度设置，所述读数头安装在所述读数头基座上，所述读数头与所述主尺位置正对且相互平行，所述读数头的背面设置同步卡件，所述竖向调节架包括一对竖向设置的短螺杆、连接在两个短螺杆之间的一块连接板和竖向锁紧在所述连接板上的长螺杆，所述连接板的两端分别通过一对锁紧螺栓固定在短螺杆上，所述长螺杆通过一对锁紧螺栓固定在所述连接板的中部，所述水平调节架安装在所述长螺杆上，所述水平调节架包括设置有中空长孔的水平调节长板和用于安装光栅尺基座的立板，所述立板设于水平调节长板的前端，所述水平调节长板的中空长孔穿设在所述长螺杆上并通过一对锁紧螺栓固定在所述长螺杆上；通过以下步骤进行校准：将底座固定，调整竖向调节架和水平调节架，使光栅尺基座、主尺和读数头基座均与爆珠强度检测仪的样品压杆的运动路径平行，安装要求如下：安装光栅尺基座（1）光栅尺基座的长度长出光栅尺尺身长度50mm，光栅尺基座的平面平行度在0.1mm1000mm以内；（2）读数头基座与光栅尺基座总共误差不大于±0.2mm；（3）安装时，调整读数头位置，达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm；安装光栅尺线位移传感器主尺将光栅尺线位移传感器主尺和读数头安装在检测装置上，使用千分表，检查调整光栅尺线位移传感器主尺的安装面与导轨运动的方向平行度，调整到0.1mm1000mm；安装光栅尺线位移传感器读数头在安装读数头时，首先应保证读数头的基面达到安装要求，然后再安装读数头；最后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm；光栅尺线位移传感器限位装置加工光栅尺主尺基座时，对两侧进行封边，对导轨进行限位，以防读数头冲撞到主尺两端；光栅尺线位移传感器检测前的检查将读数头通过背面的同步卡件固定在样品压杆上，光栅线位移传感器安装完毕后接通数显表，移动样品压杆，观察数显表计数是否正常；在样品压杆的移动方向上选取一个参考位置，使用样品压杆未移动时的初始位置作为参考位置，来回移动工作点至该选取的参考位置，数显表读数应相同；或使用千分表，使千分表与数显表同时调至零，往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否一致；通过以上步骤安装结束后，开始测试：在样品压杆的初始位置对光栅尺进行调零操作，然后启动爆珠强度检测仪，随着样品压杆的移动，光栅尺的读数头同步移动，与此同时，光栅尺将读数数据实时的发送至控制模块，控制模块对读数进行时间标记，随着样品压杆行走至终点，读数头记录下全部的行走距离数据和时间数据，并根据距离数据和时间数据计算出下压速度，进而输出下压速度曲线；时间数据和距离数据是这样获取的：假设光栅尺长度S，单位mm，线纹数N，则其光栅栅距为SN；距离检测时，采用电子细分方法，当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线垂直方向产生莫尔条纹，随着光栅移动，检测莫尔条纹个数，移动后，可得x个条纹，则移动距离为xSN；时间检测时，根据光栅移动的总时间，可得T，单位秒，总时间也可以通过频率值结合获取的脉冲数计算得到；速度移动速度为xSNT；方向在一个莫尔条纹宽度内，一定间隔内有4个光电器件就能实现电子细分与判向功能；栅线为50线对mm的光栅尺，其光栅栅距为0.02mm，采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲；设置两路相位不同的光电信号，采用由低漂移运放构成的差分放大器，由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为π2，为得到判向和计数脉冲，对这两路信号进行整形，首先把它们整形为占空比为1：1的方波，然后，通过对方波的相位进行判别比较，得到光栅尺的移动方向，通过对方波脉冲进行计数，可以得到光栅尺的位移和速度。

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