專利名稱：旋轉件嵌入式測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種旋轉件嵌入式測試裝置，涉及對現有引電裝置結 構上的改進與性能上的提高，屬于測試技術領域。
背景技術：
旋轉件的試驗測試是工程機械中最常用的、最困難的，也是十分重 要和必要的；它是了解試驗件的性能及監(jiān)視安全的必需的，對于試驗件 的改進和改型將起十分重要的作用。我國的丄、農業(yè)生產中大量使用旋 轉機械，特別是在動力、能源工業(yè)對其性能、安全要求越來越高；對其 測試更加精細、要求的測量點越來越多。傳統的旋轉機械內部的測試是 由引電器來完成信號的傳送，國內、外對用于旋轉機械測試的引電器的 研究經歷了從碳刷、水銀、金屬刷環(huán)、無線電到光電的各個階段。碳刷 引電器，隨著轉速的增加，接觸電阻的增大嚴重地影響丫信號的輸出； 水銀引電器也因使用溫度限制、結構復雜、有毒等原因也沒廣泛使用； 刷環(huán)引電器隨通道增加而結構復雜、尺寸大、冷卻等原W使用受限；基 于無線電收發(fā)報式的引電器在西方國家發(fā)展較早，但通道數少，易受電 磁千擾，供電難；光電引電器是近年隨光電技術在通訊領域的廣泛運用 開發(fā)出來的多通道新型設備，但供電難，體積龐大，價格昂貴。
由于國內開展該項技術的研究工作起歩較晚，設計產品多為低速多 通道刷環(huán)引電器和幾個通道的紅外、基于交流藕合、FM無線的引電器， 主要用于低速旋轉件少量點的測試，不滿足高速旋轉機械內部多參數同 時測試的需求。而目前國內旋轉機械的研制中，對其內部流道、盤腔內 流動、傳熱、結構強度分析要求越來越高，表現為在試驗中測點多、精 度高、實時性強，這對用于信號傳送的引電器提出了越來越苛刻的要求。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的正是針對現在產品存在的諸多局限性和缺點而設計 提供了--種用于旋轉機械內部參數測量的旋轉件嵌入式測試裝置，解決
r現有裝置中因采用多個刷環(huán)而帶來的結構復雜、信號易受千擾和冷卻
液污染環(huán)境等問題。
本實用新型的目的是通過以下技術措施來實現的
該種旋轉件嵌入式測試裝置，包括嵌入被測旋轉件內部的采集電 路、旋轉件與靜止件之間機械電氣連接刷環(huán)組件、供電和數據傳輸導 線和數據處理器，其特征在于完成供電和數據傳輸的刷環(huán)組件是由4 對刷、環(huán)組成，數據傳輸采用USB接口形式。
該測試裝置采用4對機械刷、環(huán)和高速串行總線式數據傳輸導線， 簡化了現有的結構，同時提高丫數據傳輸能力和可靠性。
工作過程為旋轉件內物理信號通過前端電路調理后，進入A,/D轉 換器在智能芯片的控制下對信號量化處理，并按通信協議對數據進行串 行發(fā)送，通過通用串行總線方式傳送數據，達到高速、高可靠數據采集 與傳送的目的，滿足旋轉件測試的需要。
h述結構中，信號在旋轉件內部調理、量化和串行總線方式，減少 J^模擬信號的引線及沿途干擾；嵌入式采集系統通過USB接口供電和數 據傳送，減少了大量的引線，提高了數據傳送速度，以簡單的4對高速 刷/環(huán)的引電方式避免了其接觸電阻變化對測量信號的影響，克服了傳 統的刷環(huán)引電器難以避免的缺點。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 /嵌入式采集系統的抗離心載荷的能力。還通過減小刷環(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本實用新型引電裝置系統原理示意圖 圖2為本實用新型裝置結構示意圖具體實施方式
以下將結合附圖和實施例對本實用新型裝置作進一步地詳述
參見附圖1 2所不，該種旋轉件嵌入式測試裝置，包括嵌入被測
旋轉件內部的采集電路1、旋轉件與靜止件之間機械電氣連接刷環(huán)組件
2、供電和數據傳輸導線3和數據處理器4，將采集電路1的電路板封裝 在筒體7內，電路板為細長結構，其寬度為40mm，筒體7安裝在被測旋
轉件上隨之轉動，旋轉件上的被測信號連接在與之沒有相對運動的PCB 測量端；PCB上的USB四根口線連接到軸8 —匕軸8 h安裝4對刷環(huán)組
件2，每對刷環(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據傳輸，數據傳輸采用數據傳輸采用USB接 口形式。與數據處理器4連接的供電和數據傳輸導線3是USB電纜，
本產品結構采用四對機械刷、環(huán)來實現供電和數據傳輸，通過高速 通用串行總線(USB)使數據傳輸能力得到了提高，實現了高轉速、多 通道、大離心力、自冷卻、數據傳送可靠的測試要求。而且穩(wěn)定性高， 降低了轉動件與靜止件件的安裝要求，從而降低了事故的可能性。
本實用新型裝置的優(yōu)點是克服了多通道刷環(huán)引電器結構尺寸大、 軸細長穩(wěn)定性差、加工及動平衡困難和引電器饋電閑難等缺點，實現了 信號量化后傳送，降低了機械刷環(huán)接觸電阻變化及其他電磁干擾弓I起的 信號失真。
權利要求1.一種旋轉件嵌入式測試裝置，包括嵌入被測旋轉件內部的采集電路(1)、 旋轉件與靜止件之間機械電氣連接刷環(huán)組件(2)、供電和數據傳輸導線(3)和數據處理器(4)，其特征在于完成供電和數據傳輸的刷環(huán)組件(2)是由4對刷(5)、環(huán)(6)組成，數據傳輸采用USB接口形式。
2. 根據權利要求1所述的旋轉件嵌入式測試裝置，其特征在丁- 采集電路(l)的電路板為細長結構，其寬度為35 45mm。
3. 根據權利要求l所述的旋轉件嵌入式測試裝置，其特征在于 刷環(huán)組件(2)中環(huán)的半徑為3 5mm。
專利摘要本實用新型是一種旋轉件嵌入式測試裝置，包括嵌入被測旋轉件內部的采集電路、旋轉件與靜止件之間機械電氣連接刷環(huán)組件、供電和數據傳輸導線和數據處理器，其特征在于完成供電和數據傳輸的刷環(huán)組件是由4對刷、環(huán)組成，數據傳輸采用USB接口形式。本實用新型裝置的優(yōu)點是克服了多通道刷環(huán)引電器結構尺寸大、軸細長穩(wěn)定性差、加工及動平衡困難和引電器饋電困難等缺點，實現了信號量化后傳送，降低了機械刷環(huán)接觸電阻變化及其他電磁干擾引起的信號失真。
文檔編號G08C19/16GK201000673SQ20062016663
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權日2006年12月19日
發(fā)明者平 古, 亞 張, 李遠明, 石小江, 肖耀兵 申請人:中國燃氣渦輪研究院