專(zhuān)利名稱(chēng):一種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁囟葴y(cè)量裝置,尤其涉及一種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
溫度場(chǎng)的測(cè)量,一般用于微型溫度場(chǎng)測(cè)量,對(duì)于加熱系統(tǒng)的排氣截面溫度場(chǎng)測(cè)量,在加熱設(shè)備行業(yè)中也經(jīng)常使用,主要是按照截面燃?xì)鉁囟葓?chǎng)測(cè)量要求,把測(cè)溫感頭按照截面要求測(cè)點(diǎn)位置采用插入式,固定位置測(cè)量。對(duì)于精度要求很高的高溫燃?xì)鉁囟葓?chǎng)測(cè)量,要求測(cè)點(diǎn)較多,插入式測(cè)量會(huì)增大排氣截面的堵塞比,會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏離實(shí)際,誤差較大,如分批測(cè)量時(shí)間長(zhǎng),效果差,而且效率低下,工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。對(duì)于一些特殊裝置的溫度場(chǎng)測(cè)量來(lái)說(shuō),如對(duì)航空和航天設(shè)備上的溫度場(chǎng)測(cè)量,采用插入溫度場(chǎng)測(cè)量方法已不能適用。在現(xiàn)有技術(shù)200620036779. 3《旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)測(cè)量裝置》專(zhuān)利中采用步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),其測(cè)量裝置包括信號(hào)采集機(jī)構(gòu)、測(cè)控儀器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字電壓表。測(cè)控儀包括通道譯碼電路、繼電器切換電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路和I/O卡板進(jìn)入計(jì)算機(jī),其旋轉(zhuǎn)式溫度信號(hào)采集機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、減速器、熱電偶和支架;步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與減速器的動(dòng)力輸入軸連接,支架與減速器輸出軸連接,熱電偶安裝在支架上,支架包括三個(gè)支臂,各支臂上安裝5支熱電偶,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)減速裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。采用繼電器切換電路存在觸點(diǎn)干擾較大,可靠性較差;采用步進(jìn)電機(jī)尤其是采用五相作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),存在機(jī)構(gòu)、電路復(fù)雜,易丟失步,對(duì)電偶位置度控制精度不準(zhǔn)確。
發(fā)明內(nèi)容(I)要解決的技術(shù)問(wèn)題要研制一種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)的旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,需要解決旋轉(zhuǎn)測(cè)溫的位置準(zhǔn)確度和移動(dòng)時(shí)間要求以及測(cè)溫裝置的數(shù)據(jù)采集和傳遞技術(shù)問(wèn)題。(2)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,包括數(shù)據(jù)采集組件、驅(qū)動(dòng)組件、控制系統(tǒng);其中數(shù)據(jù)采集組件包括旋轉(zhuǎn)體、測(cè)量感頭支桿、熱電偶測(cè)點(diǎn),控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、A/D板、I/O板、控制器、信號(hào)轉(zhuǎn)換箱、位置傳感器、位置傳感器信號(hào)、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)、熱電偶輸出信號(hào),驅(qū)動(dòng)組件包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu);所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸、減速齒輪機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸;減速齒輪機(jī)構(gòu)至少是一對(duì)圓錐形齒輪,含有主傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)齒輪,安裝在齒輪箱內(nèi);旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋的中心;電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸與主傳動(dòng)齒輪相連接,旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸的輸入端與傳動(dòng)齒輪相連接,通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪嚙合減速傳動(dòng),使旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn);計(jì)算機(jī)選用普通PC機(jī),利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板和I/O板,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量裝置的操控;電動(dòng)機(jī)選用通用直流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸上安裝有位置傳感器,位置傳感器與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置,采用閉環(huán)控制方式;在控制箱內(nèi)安裝有控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止的控制器和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱。所述的旋轉(zhuǎn)體是一種圓環(huán)形,由旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋支撐,測(cè)溫感頭支桿固定安裝在旋轉(zhuǎn)體外部的徑向位置上,測(cè)溫感頭支桿整體伸入被測(cè)氣流中;測(cè)溫感頭支桿的熱電偶測(cè)點(diǎn)取向正對(duì)被測(cè)氣流方向。所述的每個(gè)熱電偶測(cè)點(diǎn)的分別固定安裝在測(cè)溫感頭支桿的梳齒頂部進(jìn)行溫度測(cè)量,熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)從測(cè)溫感頭支桿引出后,固定在旋轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋上,進(jìn)行分組集束后進(jìn)入傳動(dòng)軸中心孔引出,連接冰點(diǎn)接入信號(hào)轉(zhuǎn)換箱,用一根總線(xiàn)連接到A/D板上,與計(jì)算機(jī)連接。所述的電動(dòng)機(jī)采用閉環(huán)控制方式,采用電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)處在的位置與前后每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值通過(guò)對(duì)比的方法,可消除累積誤差,位置控制精度達(dá)到±0.4° ;設(shè)定目標(biāo)值與每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值,可在360°內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意角度的溫度場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度位置。所述的控制器包括變壓器、整流濾波器、固態(tài)繼電器1、固態(tài)繼電器II ;控制器和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱是對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行集中和分流,同時(shí)為電動(dòng)機(jī)、位置傳感器提供電源,對(duì)I/o板信號(hào)進(jìn)行處理,為電動(dòng)機(jī)提供控制信號(hào)。所述的變壓器輸入電壓信號(hào)為交流電壓220V,輸出的直流電壓信號(hào)分為兩路,一路為輸出直流電5V、1A,另一路為輸出直流電27V、15A,分別進(jìn)入兩路整流濾波器;輸出直流電5V、1A的整流濾波器接入位置信號(hào)傳感器;輸出直流電27V、15A的整流濾波器分別接入固態(tài)繼電器I和固態(tài)繼電器II。所述的電機(jī)正、反轉(zhuǎn)信號(hào)是通過(guò)I/O板提供,采用固態(tài)繼電器進(jìn)行切換,以消除采用普通繼電器帶來(lái)的觸點(diǎn)干擾;固態(tài)繼電器也分為兩種,即固態(tài)繼電器I和固態(tài)繼電器II ;固態(tài)繼電器I接收I/o板中信號(hào)A,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng);固態(tài)繼電器II接收I/O板中信號(hào)B,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。熱電偶輸出信號(hào)及位置傳感器信號(hào)選用精度為12bit以上的通道A/D板,可以根據(jù)通道數(shù)或測(cè)量點(diǎn)數(shù)確定I個(gè)以上,被測(cè)溫度信號(hào)通過(guò)熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn),采用冰點(diǎn)進(jìn)行冷端補(bǔ)償,直接連接到A/D板,采取數(shù)字濾波以提高數(shù)據(jù)采集的精度,通過(guò)標(biāo)定和普通工程單位轉(zhuǎn)換可直接得出測(cè)點(diǎn)溫度值。所述的采用閉環(huán)控制方式是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)接收的位置傳感器信號(hào)、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)、熱電偶輸出信號(hào)時(shí)進(jìn)行處理控制過(guò)程。當(dāng)啟動(dòng)測(cè)量開(kāi)始,數(shù)據(jù)紀(jì)錄存盤(pán)模塊打開(kāi),紀(jì)錄電動(dòng)機(jī)軸每次按設(shè)定的角座標(biāo)值X和正向轉(zhuǎn)動(dòng)值X',當(dāng)X'古x±0. 4時(shí),重新返回調(diào)整,直至x' = x±0. 4時(shí),完成測(cè)量后進(jìn)入下一角座標(biāo)值2x ;按照測(cè)量數(shù)據(jù)需要也可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)或者任意角座標(biāo)值nx轉(zhuǎn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是①按照燃?xì)鉁囟葓?chǎng)測(cè)量點(diǎn)數(shù)量要求,使用轉(zhuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行測(cè)量,通道截面堵塞面積≤1. 5% ;②采用旋轉(zhuǎn)體組件結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了測(cè)溫感頭支桿的強(qiáng)度,從而保證了每個(gè)測(cè)溫感頭支桿的位置度在±0.4°范圍內(nèi),提高了測(cè)溫感頭支桿位置度的準(zhǔn)確性。③測(cè)溫感頭支桿采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),可以有重復(fù)檢查各測(cè)量點(diǎn)的溫度值,起到對(duì)熱電偶相互校對(duì)作用,提高了溫度場(chǎng)測(cè)量值的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。[0020]④溫度信號(hào)通過(guò)A/D板采樣,用總線(xiàn)連接進(jìn)入計(jì)算機(jī)主機(jī),減少用繼電器切換的觸點(diǎn)干擾,提高工作可靠性;⑤選用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),加上無(wú)觸點(diǎn)繼電器、I/O板,使控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性好,運(yùn)用位置傳感器,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
圖1為一種溫度場(chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置系統(tǒng)示意圖。1-測(cè)量采集組件2-驅(qū)動(dòng)組件3-控制系統(tǒng)4-位置傳感器信號(hào)5-電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)6-熱電偶輸出信號(hào)7-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖2為測(cè)溫感頭布置示意圖。8-旋轉(zhuǎn)體9-測(cè)溫感頭支桿10-熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)11-旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸12-旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋圖3為圖2中測(cè)溫感頭示意圖13-感頭支桿安裝座14-熱電偶測(cè)點(diǎn)圖4為傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖15-電動(dòng)機(jī)16-控制器17-電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸18-主傳動(dòng)齒輪19-傳動(dòng)齒輪20-位置傳感器21-減速齒輪機(jī)構(gòu)圖5為燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置原理圖22-冰點(diǎn)23-信號(hào)轉(zhuǎn)換箱24-A/D板25-1/0板26-總線(xiàn)27-計(jì)算機(jī)圖6為燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置電機(jī)控制、驅(qū)動(dòng)原理圖28-220V交流電29-變壓器30-直流電I 31-直流電II32-整流濾波穩(wěn)壓器33-固態(tài)繼電器I 34-固態(tài)繼電器II35-信號(hào) A 36-信號(hào) B
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示,一種溫度場(chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置包括數(shù)據(jù)采集組件1、驅(qū)動(dòng)組件2、控制系統(tǒng)3 ;其中數(shù)據(jù)采集組件I包括旋轉(zhuǎn)體8、測(cè)溫感頭支桿9、熱電偶測(cè)點(diǎn)14,驅(qū)動(dòng)組件2包括電動(dòng)機(jī)15、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7,控制系統(tǒng)3包括計(jì)算機(jī)27、A/D板24、I/0板25、控制器16、信號(hào)轉(zhuǎn)換箱23、位置傳感器20、位置傳感器信號(hào)4、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)5、熱電偶輸出信號(hào)6。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7包括電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17、減速齒輪機(jī)構(gòu)21、旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸11。減速齒輪機(jī)構(gòu)21至少是一對(duì)圓錐形減速齒輪,含有主傳動(dòng)齒輪18、傳動(dòng)齒輪19,安裝在齒輪箱內(nèi)。電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17與主傳動(dòng)齒輪18相連接,旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸11的輸入端與傳動(dòng)齒輪18相連接。所述的旋轉(zhuǎn)體8是一種圓環(huán)形,由旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋12支撐,測(cè)溫感頭支桿9固定安裝在旋轉(zhuǎn)體8外部的徑向位置上,測(cè)溫感頭支桿9整體伸入被測(cè)氣流中。測(cè)溫感頭支桿9的熱電偶測(cè)點(diǎn)14取向正對(duì)被測(cè)氣流方向。旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸19輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋12的中心位置;通過(guò)電動(dòng)機(jī)15轉(zhuǎn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪18與傳動(dòng)齒輪19嚙合減速傳動(dòng),使旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸11帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體8旋轉(zhuǎn)。所述的每個(gè)熱電偶測(cè)點(diǎn)14的分別固定安裝在測(cè)溫感頭支桿9的梳齒頂部進(jìn)行溫度測(cè)量,熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)10從測(cè)溫感頭支桿9引出后,固定在旋轉(zhuǎn)體8和旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋12上,進(jìn)行分組集束后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸11的中心孔引出,連接冰點(diǎn)22接入信號(hào)轉(zhuǎn)換箱23,用一根總線(xiàn)26連接到A/D板24上,與計(jì)算機(jī)27連接。所述的計(jì)算機(jī)27選用普通PC機(jī),利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板24和I/O板25,采用通用編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量裝置的操控。所述的電動(dòng)機(jī)15選用通用直流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17上安裝有位置傳感器20,位置傳感器20與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置,采用閉環(huán)控制方式,在電動(dòng)機(jī)15的現(xiàn)處在的位置與前后每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值通過(guò)對(duì)比的方法,可消除積累誤差,位置控制精度達(dá)到±0.4° ;設(shè)定目標(biāo)值與每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值,可在360°內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意角度的溫度場(chǎng)的自動(dòng)測(cè)量,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17的旋轉(zhuǎn)角度位置,在控制箱內(nèi)安裝有控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止的控制器16和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱23,控制器16包括變壓器29、整流濾波穩(wěn)壓器32、固態(tài)繼電器133、固態(tài)繼電器1134 ;控制器16和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱23是對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行集中和分流,同時(shí)為電動(dòng)機(jī)15、位置傳感器20提供電源;對(duì)I/O板25的信號(hào)A36和信號(hào)B38進(jìn)行處理,為提供電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)5。所述的變壓器29輸入電壓信號(hào)為220V交流電28,輸出的直流電分為兩路,一路為輸出直流電130為5V、1A,另一路為輸出直流電1131為27V、15A,分別進(jìn)入兩路整流濾波穩(wěn)壓器32 ;輸出直流電130的5V、IA經(jīng)過(guò)整流濾波穩(wěn)壓器32后接入位置信號(hào)傳感器20 ;輸出直流電1131的27V、15A經(jīng)過(guò)整流濾波穩(wěn)壓器32后分別接入固態(tài)繼電器133和固態(tài)繼電器1134。所述的電動(dòng)機(jī)15的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)通過(guò)I/O板25提供,通過(guò)固態(tài)繼電器133或固態(tài)繼電器1134進(jìn)行切換,以消除采用普通繼電器帶來(lái)的觸點(diǎn)干擾;固態(tài)繼電器133接收I/O板中信號(hào)A35,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)15正向轉(zhuǎn)動(dòng);固態(tài)繼電器II34接收I/O板中信號(hào)B36,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)15反向轉(zhuǎn)動(dòng)。熱電偶輸出信號(hào)6及位置傳感器信號(hào)4選用精度為12bit以上的通道A/D板24,可以根據(jù)通道數(shù)或測(cè)量點(diǎn)數(shù)確定I個(gè)以上。被測(cè)溫度信號(hào)通過(guò)熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)10,采用冰點(diǎn)22進(jìn)行冷端補(bǔ)償,直接連接到A/D板24,采取數(shù)字濾波以提高數(shù)據(jù)采集精度,通過(guò)標(biāo)定和普通工程單位轉(zhuǎn)換可直接得出測(cè)點(diǎn)溫度值。所述的采用閉環(huán)控制方式是通過(guò)計(jì)算機(jī)27對(duì)接收的位置傳感器信號(hào)4、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)5、熱電偶輸出信號(hào)6時(shí)進(jìn)行處理控制過(guò)程。當(dāng)啟動(dòng)測(cè)量開(kāi)始,數(shù)據(jù)紀(jì)錄存盤(pán)模塊打開(kāi),紀(jì)錄電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸17每次按設(shè)定的角座標(biāo)值X和正向轉(zhuǎn)動(dòng)值X',當(dāng)X'古x±0. 4時(shí),重新返回調(diào)整,直至X' = x±0. 4時(shí),完成測(cè)量后進(jìn)入下一角座標(biāo)值2x ;按照測(cè)量數(shù)據(jù)需要也可以進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)或者任意角座標(biāo)值nx轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,包括數(shù)據(jù)采集組件(I)、驅(qū)動(dòng)組件(2)、控制系統(tǒng)(3);其中數(shù)據(jù)采集組件(I)包括旋轉(zhuǎn)體(8)、測(cè)量感頭支桿(9)、熱電偶測(cè)點(diǎn)(14),控制系統(tǒng)(3)包括計(jì)算機(jī)(27)、A/D板(24)、I/O板(25)、控制器(16)、信號(hào)轉(zhuǎn)換箱(23)、位置傳感器(20)、位置傳感器信號(hào)(4)、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)(5)、熱電偶輸出信號(hào)¢),驅(qū)動(dòng)組件(2)包括電動(dòng)機(jī)(15)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(17);所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)包括電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)、減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)、旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸(11);減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)至少是一對(duì)圓錐形齒輪,含有主傳動(dòng)齒輪(18)、傳動(dòng)齒輪(19),安裝在齒輪箱內(nèi);旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸(11)輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋(12)的中心;電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)與主傳動(dòng)齒輪(17)相連接,旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸(11)的輸入端與傳動(dòng)齒輪(19)相連接,通過(guò)電動(dòng)機(jī)(15)轉(zhuǎn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪(18)與傳動(dòng)齒輪(19)嚙合減速傳動(dòng),使旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸(11)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體⑶旋轉(zhuǎn);其特征在于計(jì)算機(jī)(27)選用普通PC機(jī),利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板(24)和I/O板(25),實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量裝置的操控;電動(dòng)機(jī)(15)選用通用直流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)上安裝有位置傳感器(20),位置傳感器(20)與電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)設(shè)有聯(lián)動(dòng)裝置,采用閉環(huán)控制方式;在控制箱內(nèi)安裝有控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止的控制器(16)和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于控制器(16)包括變壓器(29)、整流濾波穩(wěn)壓器(32)、固態(tài)繼電器I (33)、固態(tài)繼電器II (34);控制器(16)和信號(hào)轉(zhuǎn)換箱(23)是對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行集中和分流,同時(shí)為電動(dòng)機(jī)(15)、位置傳感器(20)提供電源,對(duì)I/O板(25)的信號(hào)A(36)和信號(hào)B(38)進(jìn)行處理,為提供電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于所述的電動(dòng)機(jī)(15)的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)通過(guò)I/O板(25)提供,通過(guò)固態(tài)繼電器I (33)或固態(tài)繼電器11(34)進(jìn)行切換,以消除采用普通繼電器帶來(lái)的觸點(diǎn)干擾;固態(tài)繼電器I (33)接收I/O板中信號(hào)A(35),驅(qū)使電動(dòng)機(jī)(15)正向轉(zhuǎn)動(dòng);固態(tài)繼電器11(34)接收I/O板中信號(hào)B (36),驅(qū)使電動(dòng)機(jī)(15)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于熱電偶輸出信號(hào)(6)及位置傳感器信號(hào)(4)選用精度為12bit以上的通道A/D板(24),可以根據(jù)通道數(shù)或測(cè)量點(diǎn)數(shù)確定I個(gè)以上;被測(cè)溫度信號(hào)通過(guò)熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)(10),采用冰點(diǎn)(22)進(jìn)行冷端補(bǔ)償,直接連接到A/D板(24),采集數(shù)字濾波以提高數(shù)據(jù)采集精度,通過(guò)標(biāo)定和普通工程單位轉(zhuǎn)換可直接得出測(cè)點(diǎn)溫度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于所述的變壓器(29)輸入電壓信號(hào)為220V的交流電(28),輸出的直流電分為兩路,一路為輸出直流電1(30)為5V、1A,另一路為輸出直流電11(31)為27V、15A,分別進(jìn)入兩路整流濾波穩(wěn)壓器(32);輸出直流電I (30)經(jīng)過(guò)整流濾波穩(wěn)壓器(32)后接入位置信號(hào)傳感器(20);輸出直流電II (31)的27V、15A經(jīng)過(guò)整流濾波穩(wěn)壓器(32)后分別接入固態(tài)繼電器I (33)和固態(tài)繼電器 11(34)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于所述的電動(dòng)機(jī)(15)的現(xiàn)處在的位置與前后每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值通過(guò)對(duì)比的方法,可消除積累誤差,位置控制精度達(dá)到±0.4° ;設(shè)定目標(biāo)值與每個(gè)位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值,可在360°內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意角度的溫度場(chǎng)的自動(dòng)測(cè)量,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)的旋轉(zhuǎn)角度位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,其特征在于所述的采用閉環(huán)控制方式是通過(guò)計(jì)算機(jī)(27)對(duì)接收的位置傳感器信號(hào)(4)、 電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)(5)、熱電偶輸出信號(hào)出)時(shí)進(jìn)行處理控制過(guò)程;當(dāng)啟動(dòng)測(cè)量開(kāi)始,數(shù)據(jù)紀(jì)錄存盤(pán)模塊打開(kāi),紀(jì)錄電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸(17)每次按設(shè)定的角座標(biāo)值X和正向轉(zhuǎn)動(dòng)值X',當(dāng)X'古x±0. 4時(shí),重新返回調(diào)整,直至V = x±0. 4時(shí),完成測(cè)量后進(jìn)入下一角座標(biāo)值2x ;按照測(cè)量數(shù)據(jù)需要也可以進(jìn)行反向轉(zhuǎn)動(dòng)或者任意角座標(biāo)值nx轉(zhuǎn)動(dòng)。
專(zhuān)利摘要一種燃?xì)鉁囟葓?chǎng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置,包括數(shù)據(jù)采集組件、驅(qū)動(dòng)組件、控制系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)采集組件包括旋轉(zhuǎn)體、測(cè)量感頭支桿、熱電偶測(cè)點(diǎn),驅(qū)動(dòng)組件包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu),控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、A/D板、I/O板、控制器、信號(hào)轉(zhuǎn)換箱、位置傳感器、位置傳感器信號(hào)、電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)、熱電偶輸出信號(hào);傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸、減速齒輪機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸。通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪嚙合減速傳動(dòng),使旋轉(zhuǎn)體傳動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。每個(gè)熱電偶測(cè)點(diǎn)的分別固定安裝在測(cè)溫感頭支桿的梳齒頂部進(jìn)行溫度測(cè)量,熱電偶測(cè)點(diǎn)引線(xiàn)從測(cè)溫感頭支桿引出后,固定在旋轉(zhuǎn)體上,進(jìn)行分組集束后進(jìn)入傳動(dòng)軸中心孔引出,連接冰點(diǎn)接入信號(hào)轉(zhuǎn)換箱,用一根總線(xiàn)連接到A/D板上,與計(jì)算機(jī)連接。
文檔編號(hào)G01K7/04GK202869684SQ20122048607
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者朱成華, 胡靖萍, 曹昆華, 李霞, 張志堅(jiān), 梅世發(fā) 申請(qǐng)人:貴航發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所