專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，涉及對(duì)現(xiàn)有引電裝置結(jié) 構(gòu)上的改進(jìn)與性能上的提高，屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)件的試驗(yàn)測(cè)試是工程機(jī)械中最常用的、最困難的，也是十分重 要和必要的；它是了解試驗(yàn)件的性能及監(jiān)視安全的必需的，對(duì)于試驗(yàn)件 的改進(jìn)和改型將起十分重要的作用。我國(guó)的丄、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用旋 轉(zhuǎn)機(jī)械，特別是在動(dòng)力、能源工業(yè)對(duì)其性能、安全要求越來(lái)越高；對(duì)其 測(cè)試更加精細(xì)、要求的測(cè)量點(diǎn)越來(lái)越多。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部的測(cè)試是 由引電器來(lái)完成信號(hào)的傳送，國(guó)內(nèi)、外對(duì)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械測(cè)試的引電器的 研究經(jīng)歷了從碳刷、水銀、金屬刷環(huán)、無(wú)線電到光電的各個(gè)階段。碳刷 引電器，隨著轉(zhuǎn)速的增加，接觸電阻的增大嚴(yán)重地影響丫信號(hào)的輸出； 水銀引電器也因使用溫度限制、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有毒等原因也沒(méi)廣泛使用； 刷環(huán)引電器隨通道增加而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、冷卻等原W使用受限；基 于無(wú)線電收發(fā)報(bào)式的引電器在西方國(guó)家發(fā)展較早，但通道數(shù)少，易受電 磁千擾，供電難；光電引電器是近年隨光電技術(shù)在通訊領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用 開(kāi)發(fā)出來(lái)的多通道新型設(shè)備，但供電難，體積龐大，價(jià)格昂貴。
由于國(guó)內(nèi)開(kāi)展該項(xiàng)技術(shù)的研究工作起歩較晚，設(shè)計(jì)產(chǎn)品多為低速多 通道刷環(huán)引電器和幾個(gè)通道的紅外、基于交流藕合、FM無(wú)線的引電器， 主要用于低速旋轉(zhuǎn)件少量點(diǎn)的測(cè)試，不滿(mǎn)足高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部多參數(shù)同 時(shí)測(cè)試的需求。而目前國(guó)內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的研制中，對(duì)其內(nèi)部流道、盤(pán)腔內(nèi) 流動(dòng)、傳熱、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析要求越來(lái)越高，表現(xiàn)為在試驗(yàn)中測(cè)點(diǎn)多、精 度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，這對(duì)用于信號(hào)傳送的引電器提出了越來(lái)越苛刻的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)現(xiàn)在產(chǎn)品存在的諸多局限性和缺點(diǎn)而設(shè)計(jì) 提供了--種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械內(nèi)部參數(shù)測(cè)量的旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，解決
r現(xiàn)有裝置中因采用多個(gè)刷環(huán)而帶來(lái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信號(hào)易受千擾和冷卻
液污染環(huán)境等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的
該種旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，包括嵌入被測(cè)旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部的采集電 路、旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間機(jī)械電氣連接刷環(huán)組件、供電和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo) 線和數(shù)據(jù)處理器，其特征在于完成供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃h(huán)組件是由4 對(duì)刷、環(huán)組成，數(shù)據(jù)傳輸采用USB接口形式。
該測(cè)試裝置采用4對(duì)機(jī)械刷、環(huán)和高速串行總線式數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線， 簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高丫數(shù)據(jù)傳輸能力和可靠性。
工作過(guò)程為旋轉(zhuǎn)件內(nèi)物理信號(hào)通過(guò)前端電路調(diào)理后，進(jìn)入A,/D轉(zhuǎn) 換器在智能芯片的控制下對(duì)信號(hào)量化處理，并按通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行串 行發(fā)送，通過(guò)通用串行總線方式傳送數(shù)據(jù)，達(dá)到高速、高可靠數(shù)據(jù)采集 與傳送的目的，滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)件測(cè)試的需要。
h述結(jié)構(gòu)中，信號(hào)在旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部調(diào)理、量化和串行總線方式，減少 J^模擬信號(hào)的引線及沿途干擾；嵌入式采集系統(tǒng)通過(guò)USB接口供電和數(shù) 據(jù)傳送，減少了大量的引線，提高了數(shù)據(jù)傳送速度，以簡(jiǎn)單的4對(duì)高速 刷/環(huán)的引電方式避免了其接觸電阻變化對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響，克服了傳 統(tǒng)的刷環(huán)引電器難以避免的缺點(diǎn)。提高了可靠性。
另外，電路板的寬度按布線的可能盡量減小，僅為35 45mm，提高 /嵌入式采集系統(tǒng)的抗離心載荷的能力。還通過(guò)減小刷環(huán)組件中環(huán)的半 徑，僅為3 5mm，大大降低丫與刷絲接觸的線速度，從而使刷與環(huán)的摩 擦熱量大大減少。


圖l本實(shí)用新型引電裝置系統(tǒng)原理示意圖 圖2為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型裝置作進(jìn)一步地詳述
參見(jiàn)附圖1 2所不，該種旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，包括嵌入被測(cè)
旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部的采集電路1、旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間機(jī)械電氣連接刷環(huán)組件
2、供電和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線3和數(shù)據(jù)處理器4，將采集電路1的電路板封裝 在筒體7內(nèi)，電路板為細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其寬度為40mm，筒體7安裝在被測(cè)旋
轉(zhuǎn)件上隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)件上的被測(cè)信號(hào)連接在與之沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的PCB 測(cè)量端；PCB上的USB四根口線連接到軸8 —匕軸8 h安裝4對(duì)刷環(huán)組
件2，每對(duì)刷環(huán)組件2由刷5、環(huán)6組成，環(huán)6的半徑為4腿，刷5、環(huán) 6之間的接觸完成供電和數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)據(jù)傳輸采用USB接 口形式。與數(shù)據(jù)處理器4連接的供電和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線3是USB電纜，
本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用四對(duì)機(jī)械刷、環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)供電和數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)高速 通用串行總線(USB)使數(shù)據(jù)傳輸能力得到了提高，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速、多 通道、大離心力、自冷卻、數(shù)據(jù)傳送可靠的測(cè)試要求。而且穩(wěn)定性高， 降低了轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件件的安裝要求，從而降低了事故的可能性。
本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)是克服了多通道刷環(huán)引電器結(jié)構(gòu)尺寸大、 軸細(xì)長(zhǎng)穩(wěn)定性差、加工及動(dòng)平衡困難和引電器饋電閑難等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了 信號(hào)量化后傳送，降低了機(jī)械刷環(huán)接觸電阻變化及其他電磁干擾弓I起的 信號(hào)失真。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，包括嵌入被測(cè)旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部的采集電路(1)、 旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間機(jī)械電氣連接刷環(huán)組件(2)、供電和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線(3)和數(shù)據(jù)處理器(4)，其特征在于完成供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃h(huán)組件(2)是由4對(duì)刷(5)、環(huán)(6)組成，數(shù)據(jù)傳輸采用USB接口形式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，其特征在丁- 采集電路(l)的電路板為細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其寬度為35 45mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，其特征在于 刷環(huán)組件(2)中環(huán)的半徑為3 5mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種旋轉(zhuǎn)件嵌入式測(cè)試裝置，包括嵌入被測(cè)旋轉(zhuǎn)件內(nèi)部的采集電路、旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間機(jī)械電氣連接刷環(huán)組件、供電和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線和數(shù)據(jù)處理器，其特征在于完成供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃h(huán)組件是由4對(duì)刷、環(huán)組成，數(shù)據(jù)傳輸采用USB接口形式。本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)是克服了多通道刷環(huán)引電器結(jié)構(gòu)尺寸大、軸細(xì)長(zhǎng)穩(wěn)定性差、加工及動(dòng)平衡困難和引電器饋電困難等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)量化后傳送，降低了機(jī)械刷環(huán)接觸電阻變化及其他電磁干擾引起的信號(hào)失真。
文檔編號(hào)G08C19/16GK201000673SQ20062016663
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者平 古, 亞 張, 李遠(yuǎn)明, 石小江, 肖耀兵 申請(qǐng)人:中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院