一种超声波蒸发传感器自动校准仪的制作方法

1.本实用新型涉及超声波蒸发传感器校准设备领域，尤其涉及一种超声波蒸发传感器自动校准仪。


背景技术：

2.现有的超声波蒸发传感器校准的计量方法是基于jjg006-2011《自动气象站蒸发传感器》检定规程配备的量块测量法，该方法采用塑料或不锈钢模块作为标准量块作为蒸发模块，人工将不同厚度的量块组合置入计量装置测量筒内，通过改变量块组高度来模拟水位的变化，每测一个水位就改变量块的多少来实现，使用麻烦。
3.也有采用光栅测量法，通过竖向移动固态的蒸发模拟板来模拟水位的变化，无论是量块测量法还是光栅测量法，都是采用固态蒸发模拟模块，与实际的水的液体表面的反射不同，不同的反射介质会带来的未知误差风险，降低检测的精确度。
4.授权公告号为cn 207487710 u的实用新型专利公开了一种光栅测量设备，主要存在的问题是采用固态的蒸发模拟板来模拟水位的变化，会带来的未知误差风险，降低检测的精确度；测量筒侧面设置条形通槽作为蒸发模拟板的竖向移动通道，测量筒容易结构变形，会降低顶端放置的蒸发传感器的测量精度，且蒸发模拟板移动时并没有行程保护，操作失误，容易损坏设备。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种超声波蒸发传感器自动校准仪，以提升测量效率和提高检测精确度为目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。
6.一种超声波蒸发传感器自动校准仪，包括底座，所述的底座上面设有光栅尺、丝杆直线模组、盛水反射板、测量筒和量具座，其特征在于：所述的盛水反射板包括拍柄和用于盛放水的盛水皿，盛水皿位于测量筒内，拍柄穿出测量筒的竖向条形窗，连接在丝杆直线模组的载物台正面，丝杆直线模组工作时，可带动盛水皿在测量筒内竖向移动，所述的所述的光栅尺和丝杆直线模组连接固定在量具座侧面并垂直于底座，光栅尺的尺头与丝杆直线模组的载物台的相邻面相贴，光栅尺的尺头与丝杆直线模组的载物台连接固定，被测的超声波蒸发传感器设于测量筒上端的被测位置，所述的丝杆直线模组的上部和下部通过连接杆各连接一个用于限制载物台行程的限位器。通过盛水皿内的水作超声反射面，避免了传统固态反射模拟介质带来的未知误差风险，有效提升测量精确度；通过在测量筒侧面开设条形窗而不是条形通槽的结构，可有效增强测量筒的结构支撑强度，防止变形，可以更好地提升测量精度；通过把尺头与载物台紧贴并连接固定，使两者之间不存在较长的连接距离，避免了较长的连接件存在的扰动问题，同步性好，测量更精准；通过设置限位器，可以有效的实现对载物台和盛水反射板的行程保护，防止误操作引起的设备损坏。
7.作为优选技术手段：所述的测量筒上端中心设有竖向贯穿的小筒，被测的超声波
蒸发传感器套于小筒上，所述的盛水皿位于小筒的正下方。通过小筒和正下方盛水皿内的水，可方便实现超声波的准确反射。
8.作为优选技术手段：下部的限位器在高度向不低于条形窗的下端，上部的限位器在高度向不高于条形窗的上端。可有效实现行程保护，防止盛水反射板在竖向超过条形窗，避免盛水反射板与条形窗的上下端发生碰撞。
9.作为优选技术手段：上部的限位器设于以测量筒上端向下110mm处，下部的限位器设于以测量筒上端向下200mm处。测量限位行程范围在90mm，能有效实现标准校准所需的多次不同位置的检测要求。
10.作为优选技术手段：所述的限位器采用电感式接近开关，限位器连接到控制器。采用感应式限位器可有效避免直接接触式限位器造成对载物台的伤害，在感应距离内即可触发限位信号反馈。
11.作为优选技术手段：所述的尺头与载物台通过刚性l型连接片连接， l型连接片通过螺栓连接丝杆直线模组的载物台正面和光栅尺的尺头的正面。通过刚性连接，尺头与载物台两者之间连接牢固，同步性好，使测量更精确，l型连接片可有效避让载物台与拍柄的连接部位。
12.作为优选技术手段：所述的丝杆直线模组包括驱动电机、导轨、丝杆和载物台，所述的载物台通过内部的滚珠螺母与丝杆相配，所述的载物台与导轨滑动相配，所述的驱动电机的出轴连接丝杆以驱动丝杆转动，所述的丝杆直线模组设于固定架上。有效实现对载物台的驱动。
13.作为优选技术手段：所述的固定架包括竖板部，位于竖板部上端一侧的上平板部和位于竖板部下端同一侧的下平板部，所述的竖板部与量具座相贴并连接固定，所述的下平板部与底座连接固定，所述的导轨固定于竖板部上，所述的驱动电机连接固定于下平板部上面， 所述的丝杆的上端可转动地连接于上平板部。有效实现对丝杆直线模组的稳定可靠的连接支撑。
14.作为优选技术手段：所述的量具座为一块l形板，包括垂直部和水平部，光栅尺和丝杆直线模组固定在垂直部上，水平部连接固定在底座上。采用同一块l形板固定光栅尺和丝杆直线模组，有效支持尺头与载物台的紧贴，结构紧凑。
15.作为优选技术手段：还包括电压转换器和万用表，所述的超声波蒸发传感器连接电压转换器，所述的电压转换器连接万用表，万用表的串口输出端连接到控制器。通过电压转换器和万用表两者内部的转换电路，可有效实现信号转换并传输到控制器。
16.有益效果：通过盛水皿内的水作超声反射面，避免了传统固态反射模拟介质带来的未知误差风险，有效提升测量精确度；通过在测量筒侧面开设条形窗而不是条形通槽的结构，可有效增强测量筒的结构支撑强度，防止变形，可以更好地提升测量精度；通过把尺头与载物台紧贴并连接固定，使两者之间不存在较长的连接距离，避免了较长的连接件存在的扰动问题，同步性好，测量更精准；通过设置限位器，可以有效的实现对载物台和盛水反射板的行程保护，防止误操作引起的设备损坏；采用感应式限位器可有效避免直接接触式限位器造成对载物台的伤害。
附图说明
17.图1是本实用新型结构示意图。
18.图2是本实用新型中丝杆直线模组结构示意图。
19.图中：1、光栅尺；2、丝杆直线模组；3、小筒；4、底座；5、测量筒；6、量具座；7、限位器；8、拍柄；9、盛水皿；10、l型连接片；11、超声波蒸发传感器；12、固定架；13、万用表；14、电压转换器；15、控制器；101、尺头；201、载物台；202、驱动电机；203、导轨；204、丝杆；501、条形窗。
具体实施方式
20.以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
21.如图1-2所示，一种超声波蒸发传感器自动校准仪，包括底座4，底座4上面设有光栅尺1、丝杆直线模组2、盛水反射板、测量筒5和量具座6，其特征在于：盛水反射板包括拍柄8和用于盛放水的盛水皿9，盛水皿9位于测量筒5内，拍柄8穿出测量筒5的竖向条形窗501，连接在丝杆直线模组2的载物台201正面，丝杆直线模组2工作时，可带动盛水皿9在测量筒5内竖向移动，光栅尺1和丝杆直线模组2连接固定在量具座6侧面并垂直于底座4，光栅尺1的尺头101与丝杆直线模组2的载物台201的相邻面相贴，光栅尺1的尺头101与丝杆直线模组2的载物台201连接固定，被测的超声波蒸发传感器11设于测量筒5上端的被测位置，丝杆直线模组2的上部和下部通过连接杆各连接一个用于限制载物台201行程的限位器7。
22.为了实现超声波的准确反射，测量筒5上端中心设有竖向贯穿的小筒3，被测的超声波蒸发传感器11套于小筒3上，盛水皿9位于小筒3的正下方。通过小筒3和正下方盛水皿9内的水，可方便实现超声波的准确反射。
23.为了实现对盛水反射板的行程保护，下部的限位器7在高度向不低于条形窗501的下端，上部的限位器7在高度向不高于条形窗501的上端。可有效实现行程保护，防止盛水反射板在竖向超过条形窗501，避免盛水反射板与条形窗501的上下端发生碰撞。
24.为了符合检测需要，上部的限位器7设于以测量筒5上端向下110mm处，下部的限位器7设于以测量筒5上端向下200mm处。测量限位行程范围在90mm，能有效实现标准校准所需的多次不同位置的检测要求。
25.为了实现较好地安全性，限位器7采用电感式接近开关，限位器7连接到控制器15。采用感应式限位器7可有效避免直接接触式限位器7造成对载物台201的伤害，在感应距离内即可触发限位信号反馈，安全性好。
26.为了实现较好地同步性，尺头101与载物台201通过刚性l型连接片10连接， l型连接片10通过螺栓连接丝杆直线模组2的载物台201正面和光栅尺1的尺头101的正面。通过刚性连接，尺头101与载物台201两者之间连接牢固，同步性好，使测量更精确，l型连接片10可有效避让载物台201与拍柄8的连接部位。
27.为了实现对载物台201的驱动，丝杆直线模组2包括驱动电机202、导轨203、丝杆204和载物台201，载物台201通过内部的滚珠螺母与丝杆204相配，载物台201与导轨203滑动相配，驱动电机202的出轴连接丝杆204以驱动丝杆204转动，丝杆直线模组2设于固定架12上。有效实现对载物台201的驱动。
28.为了实现对丝杆直线模组2的稳定可靠的连接支撑，固定架12包括竖板部，位于竖
板部上端一侧的上平板部和位于竖板部下端同一侧的下平板部，竖板部与量具座6相贴并连接固定，下平板部与底座4连接固定，导轨203固定于竖板部上，驱动电机202连接固定于下平板部上面， 丝杆204的上端可转动地连接于上平板部。有效实现对丝杆直线模组2的稳定可靠的连接支撑。
29.为了使结构紧凑，降低成本，量具座6为一块l形板，包括垂直部和水平部，光栅尺1和丝杆直线模组2固定在垂直部上，水平部连接固定在底座4上。采用同一块l形板固定光栅尺1和丝杆直线模组2，有效支持尺头101与载物台201的紧贴，结构紧凑，安装方便，相对成本较低。
30.为了实现信号转换，还包括电压转换器14和万用表13，超声波蒸发传感器11连接电压转换器14，电压转换器14连接万用表13，万用表13的串口输出端连接到控制器15。通过电压转换器14和万用表13两者内部的转换电路，可有效实现信号转换并传输到控制器15。
31.通过盛水皿9内的水作超声反射面，避免了传统固态反射模拟介质带来的未知误差风险，有效提升测量精确度；通过在测量筒5侧面开设条形窗501而不是条形通槽的结构，可有效增强测量筒5的结构支撑强度，防止变形，可以更好地提升测量精度；通过把尺头101与载物台201紧贴并连接固定，使两者之间不存在较长的连接距离，避免了较长的连接件存在的扰动问题，同步性好，测量更精准；通过设置限位器7，可以有效的实现对载物台201和盛水反射板的行程保护，防止误操作引起的设备损坏。
32.本实例中，驱动电机202采用步进电机，光栅尺1分辨力为1um，行程300mm。
33.以上图1-2所示的一种超声波蒸发传感器自动校准仪是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型的实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。