一种水平尺高精度校准装置及校准方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106959122A(43)申请公布日2017.07.18(21)申请号201710313220.3(22)申请日2017.05.05(71)申请人河南省计量科学研究院地址450000河南省郑州市花园路21号河南省计量科学研究院(72)发明人贾晓杰王晓伟陆进宇黄玉珠张霞陈世丽卜苏文吴彦红朱记全董志欣林芳芳刘权周强李博陈媛媛(74)专利代理机构郑州万创知识产权代理有限公司41135代理人薛雁超(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)G01C9/34(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种水平尺高精度校准装置及校准方法(57)摘要本发明公开了一种水平尺高精度校准装置，包括基座，在基座底部设有调平支腿，在基座上固定有步进电机和转轴支座，所述步进电机的转轴位于转轴支座内且与转轴支座转动连接，在转轴的前端固定有校准平台，在校准平台上设有用于调平的水平柱，在校准平台上设有水平滑槽，在水平滑槽内滑动连接有左档座和右档座，在基座上设有用于水平尺线纹尺示值误差校准的标准线纹刻度；使用上述装置进行的水平尺零位误差校准方法、水平尺分度值位误差校准方法。通过左档座和右档座的左右移动实现了对不同长度、不同规格水平尺的校准，实用性较高；从而实现了一种操作简单、校准效率高、可快速批量校准的水平尺高精度校准装置及校准方法。CN106959122ACN106959122A权利要求书1/2页1.一种水平尺高精度校准装置，包括基座，在基座底部设有调平支腿，其特征在于，在基座上固定有步进电机和转轴支座，所述步进电机的转轴位于转轴支座内且与转轴支座转动连接，在转轴的前端固定有校准平台，在校准平台上设有用于调平的水平柱，在校准平台上设有水平滑槽，在水平滑槽内滑动连接有左档座和右档座，在基座上设有用于水平尺线纹尺示值误差校准的标准线纹刻度，所述标准线纹刻度沿左右方向设置且位于水平滑槽的前方；在基座上固定有用于检测转轴旋转角度的高精度角度传感器，所述高精度角度传感器与步进电机构成闭环控制机构而使得校准平台形成多个标准倾角。2.根据权利要求1所述的水平尺高精度校准装置，其特征在于，所述左挡座包括水平段和竖直段的呈L型的底座，在水平段上设有沿竖直方向设置的穿孔，在穿孔内配有螺杆，所述螺杆的底端连接有滑块，所述滑块位于水平滑槽内且与水平滑槽滑动连接；在螺杆上配有用于固定底座的螺母；所述右挡座与左挡座呈左右对称。3.根据权利要求2所述的水平尺高精度校准装置，其特征在于，所述水平滑槽为燕尾槽，所述滑块为与水平滑槽相适配的燕尾滑条。4.根据权利要求3所述的水平尺高精度校准装置，其特征在于，所述转轴位于校准平台的中间位置。5.使用如权利要求1至4任一项所述的水平尺高精度校准装置进行的水平尺零位误差校准方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将水平尺放置在校准平台上，然后让水平尺线纹尺的零刻度值与标准线纹刻度的其中一个刻度值对齐，移动左档座和右档座将水平尺夹紧固定从而进行水平尺线纹尺示值误差校准；最后，通过闭环控制机构精确控制步进电机转轴的转动角度从而使得校准平台位于不同的标准倾角处，根据校准平台的标准倾角而进行水平位置零位误差校准、45°位置零位误差校准或90°位置零位误差校准。6.根据权利要求5所述的水平尺零位误差校准方法，其特征在于，所述水平位置零位误差校准具体包括如下步骤：通过闭环控制机构精确控制步进电机转轴的转动角度，直至校准平台上水平柱内水准泡稳定在中心位置，然后读取水平尺上水平柱内水准泡一端的读数a1；松开左档座和右档座将水平尺水平调转180°，以同样的方式固定住水平尺，按照第一次读数的一边记下水准泡另一端的读数a2，两次读数差值的一半即为水平位置零位误差。7.根据权利要求5所述的水平尺零位误差校准方法，其特征在于，所述45°位置零位误差校准具体包括如下步骤：通过闭环控制机构精确控制步进电机转轴的转动角度，直至校准平台上水平柱内水准泡稳定在中心位置，在此基础上控制步进电机的转轴继续转动45°，然后读取水平尺上倾斜柱内水准泡一端的读数b1；松开左档座和右档座将水平尺水平调转180°，以同样的方式固定住水平尺，按照第一次读数的一边记下水准泡另一端的读数b2，两次读数差值的一半即为水平位置零位误差。8.根据权利要求5所述的水平尺零位误差校准方法，其特征在于，所述90°位置零位误差校准具体包括如下步骤：通过闭环控制机构精确控制步进电机转轴的转动角度，直至校准平台上水平柱内水准2CN106959122A权利要求书2/2页泡稳定在中心位置，在此基础上控制步进电机的转轴继续转动90°，然后读取水平尺上竖直柱内水准泡一端的读数c1；松开左档座和右档座将水平尺水平调转180