> 電容動片100固定在下接絲座72的下端面；
其功能是感應零長彈簧00伸長量并通過電子系統130轉換成電壓信號。
[0026]11)第 1、2 定片固定柱 111、112
如圖1，第1定片固定柱111和第2定片固定柱112均為一種絕緣柱；
固定在支撐筒62上；
其功能是固定上、下定片91、92。
[0027]12)調零機構120
如圖1，調零機構120由手動齒輪121、螺旋筒122和升降絲桿123組成，
手動齒輪121和螺旋筒122上下連接，在螺旋筒122內設置有升降絲桿123 ；
轉動手動齒輪121使螺旋筒122轉動，使升降絲桿123升降，實現電容動片100上下位移的微調，使其保持在上定片91和下定片92中間。
[0028]13)電子系統130
如圖2，電子系統130由振蕩單元131、前置放大單元132、主放大單元133、鎖相放大單元134、低通濾波單元135、溫度傳感單元136、溫度控制單元137和信號采集單元138組成；振蕩單元131分別與上定片91和下定片中間92連接，提供大小相等、方向相反的正弦信號;
振蕩單元131和鎖相放大單元134連接，提供整流信號；
電容動片100、前置放大單元132、主放大單元133、鎖相放大單元134、低通濾波單元135和信號采集單元138依次連接，將電容動片的位移量(即零長彈簧00的長度變化量)轉化為直流電壓信號并采集下來。
[0029]溫度控制單元137接收到溫度傳感單元136檢測零長彈簧00周圍的溫度值，通過給恒溫筒50上的加熱絲供電實現溫度控制功能。
[0030]電子系統130的上述各功能部件均為通用部件。
[0031]電子系統130的工作機理是:
振蕩單元131產生兩個頻率幅值相同，相位相差180°的交流信號分別給上定片91和下定片92，前置放大單元以動片100上形成的感應交流信號作為輸入并將其放大，再經過主放大單元133進一步放大，通過鎖相放大單元134將交流信號變成直流信號，最后經過低通濾波單元135得到最后的輸出電壓，并由信號采集單元138采集和記錄。
[0032]二、檢測方法
本檢測方法基于上述的檢測儀，本檢測儀是為檢測零長彈簧的溫漂及長期蠕變量的儀器。
[0033]1、溫漂檢測方法
所述的溫漂是零長彈簧在溫度的影響下產生的伸縮。
[0034]溫漂檢測方法包括下列步驟:
①將零長彈簧00兩端分別懸掛在上吊絲81和下吊絲82之間，通過調整第1、2、3支撐螺桿21、22、23使基座10水平；
②將電子系統130通電，旋轉調零機構120同時觀察電子系統130的信號采集單元138的輸出，直至輸出電壓為0，此時動片100位于上定片91和下定片92正中間；
③再依次將恒溫筒50和外殼40固定在基座10上；
④在觀測過程中通過改變溫度控制單元137的參數改變恒溫筒50內部溫度，觀測信號采集單元138的電壓輸出，同步觀測溫度傳感單元136的信號，比較之后就能觀測零長彈簧00的溫度漂移參數。
[0035]2、長期蠕變檢測方法
所述的長期蠕變是零長彈簧在吊著相同質量塊的狀態下隨時間的增加而不斷伸長，伸長量隨著時間的增加而不斷伸長，且變化量越來越小。
[0036]長期蠕變檢測方法包括下列步驟:
①將零長彈簧00的兩端分別懸掛在上吊絲81和下吊絲82之間，通過調整第1、2、3支撐螺桿21、22、23使基座10水平；
②將電子系統130通電，旋轉調零機構120同時觀察電子系統130信號采
集單元138的輸出，直至輸出電壓為0，此時動片100位于上定片91和下定片92正中間；
③再依次將恒溫筒50和外殼40固定在基座10上；
④在觀測過程中通過溫度控制單元137將溫度控制為一個定值；
⑤長期觀測并記錄信號采集單元138的電壓輸出，實現對零長彈簧長期蠕變性的檢測。
[0037]三、使用說明
1、檢測之前必須通過第1、2、3支撐螺桿21、22、23使基座10水平，否則可能導致零長彈簧00的傾斜，使觀測的數據不準確；
2、本檢測儀盡量放在1樓，因為放在高層可能由于地面震動導致零長彈簧00不穩定，影響檢測儀的觀測數據；
3、檢測過程中不要觸碰檢測儀，否則會對零長彈簧00的狀態產生影響，若造成激烈晃動，還可能對上、下吊絲81、82產生損傷甚至斷裂，使檢測儀失去作用。
[0038]4、由于零長彈簧00剛被制作出來時蠕變很大，而隨著時間的推移而慢慢減小，因此要確定好電子系統中前置放大單元132、主放大單元133以及鎖相放大單元134的放大倍數，然后隨著蠕變量的減小而調整放大倍數。
【主權項】
1.一種高精度零長彈簧溫漂及長期蠕變的檢測儀，包括被檢測對象一一零長彈簧(00);其特征在于: 設置有基座(10)，第1、2、3支撐螺桿(21、22、23)，第1、2、3墊塊(31、32、33)，外殼(40)，恒溫筒(50)，彈簧屏蔽筒(61)、支撐筒(62)，上、下接絲座(71、72)，上、下彈簧吊絲(81、82)，上、下電容定片(91、92)，電容動片(100)，第1、2定片固定柱(111、112)，調零機構(120)和電子系統(130)； 其位置和連接關系是: 呈三角形排列的第1螺桿(21)、第2螺桿(22)和第3螺桿(23)分別穿過基座(10)的螺孔置于對應的呈三角形排列的第1墊塊(31)、第2墊塊(32)和第3墊塊(33)上，組成一工作平臺； 以工作平臺的中心為軸，從外向內依次設置有外殼(40)，恒溫筒(50)和上下連接的彈簧屏蔽筒(61)、支撐筒(62)； 調零機構(120 )由手動齒輪(121)、螺旋筒(122 )和升降絲桿(123 )組 成，手動齒輪(121)和螺旋筒(122)上下連接，在螺旋筒(122)內設置有升降絲桿(123)； 在彈簧屏蔽筒(61)的頂部中心孔設置有螺旋筒(122)，在彈簧屏蔽筒(61)內，從上到下，升降絲桿(123)、上接絲座(71)、上彈簧吊絲(81)、零長彈簧(00)、下彈簧吊絲(82、)下接絲座(72)和電容動片(100)依次連接； 在電容動片(100)的上下空間，第1、2定片固定柱(111、112)分別設置在支撐筒(62)的內壁上，上、下電容定片(91、92)分別和第1、2定片固定柱(111、112)連接； 電子系統(130)分別與電容動片(100)，上、下電容定片(91、92)，和恒溫筒(50)連接。2.按權利要求1所述的檢測儀，其特征在于: 所述的電子系統(130)由振蕩單元(131 )、前置放大單元(132)、主放大單元(133)、鎖相放大單元(134)、低通濾波單元(135)、溫度傳感單元(136)、溫度控制單元(137)和信號采集單元(138 )組成； 振蕩單元(131)分別與上定片(91)和下定片中間(92)連接，提供大小相等、方向相反的正弦信號； 振蕩單元(131)和鎖相放大單元(134)連接，提供整流信號； 電容動片(100)、前置放大單元(132)、主放大單元(133)、鎖相放大單元(134)、低通濾波單元(135)和信號采集單元(138)依次連接，將電容動片(100)的位移量轉化為直流電壓?目號并米集下來； 溫度控制單元(137)接收到溫度傳感單元(136)檢測零長彈簧(130)周圍的溫度值，通過給恒溫筒(50)上的加熱絲供電實現溫度控制功能。3.基于權利要求1、2所述檢測儀的溫漂檢測方法，其特征在于包括下列步驟: ①將零長彈簧(00)兩端分別懸掛在上吊絲(81)和下吊絲(82)之間，通過調整第1、2、.3支撐螺桿(21、22、23)使基座(10)水平； ②將電子系統(130)通電，旋轉調零機構(120)同時觀察電子系統(130)的信號采集單元(138)的輸出，直至輸出電壓為0，此時動片(100)位于上定片(91)和下定片(92)正中間； ③再依次將恒溫筒(50)和外殼(40)固定在基座(10)上； ④在觀測過程中通過改變溫度控制單元(137)的參數改變恒溫筒(50)內部溫度，觀測信號采集單元(138)的輸出，同步觀測溫度傳感單元(136)的信號，比較之后就能觀測零長彈簧(00)的溫度漂移參數。4.基于權利要求1、2所述檢測儀的長期蠕變檢測方法，其特征在于包括下列步驟: ①將零長彈簧(00)的兩端分別懸掛在上吊絲(81)和下吊絲(82)之間，通過調整第1、.2、3支撐螺桿(21、22、23)使基座(10)水平； ②將電子系統(130)通電，旋轉調零機構(120)同時觀察電子系統(130)信號采集單元(138)的輸出，直至輸出電壓為0，此時動片(100)位于上定片(91)和下定片(92)正中間； ③再依次將恒溫筒(50)和外殼(40)固定在基座(10)上； ④在觀測過程中通過溫度控制單元(137)將溫度控制為一個定值； ⑤長期觀測并記錄信號采集單元(138)的電壓輸出，實現對零長彈簧長期蠕變性的檢測。
【專利摘要】本發明公開了一種高精度零長彈簧溫漂及長期蠕變的檢測儀，涉及地學儀器核心部件的性能檢測技術。本檢測儀的結構主要是：調零機構由手動齒輪、螺旋筒和升降絲桿組成，手動齒輪和螺旋筒上下連接，在螺旋筒內設置有升降絲桿；在彈簧屏蔽筒的頂部中心孔設置有螺旋筒，在彈簧屏蔽筒內，從上到下，升降絲桿、上接絲座、上彈簧吊絲、零長彈簧、下彈簧吊絲、下接絲座和電容動片依次連接；在電容動片的上下空間，第1、2定片固定柱分別設置在支撐筒的內壁上，上、下電容定片分別和第1、2定片固定柱連接；電子系統分別與電容動片，上、下電容定片，和恒溫筒連接。本發明測量精度高，分辨率可調，溫度可調；適用于對零長彈簧的溫漂及長期蠕變進行檢測。
【IPC分類】G01V13/00, G01M13/00
【公開號】CN105259592
【申請號】CN201510765144
【發明人】鄒舟, 汪龍, 吳鵬飛, 柳林濤
【申請人】中國科學院測量與地球物理研究所
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月11日