[實用新型]轉(zhuǎn)子微揚度測量儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720087984.7
• 申請日: 2007-11-05
• 公開（公告）號: CN201094001Y
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯曉華;郭小進
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種傾角測量裝置，更具體的說是涉及一種轉(zhuǎn)子微揚度測量儀。

背景技術(shù)

在大型機電工程安裝調(diào)試中，經(jīng)常要對工程機械或機架裝置進行調(diào)平校準(zhǔn)，并且要對施工質(zhì)量進行檢測，這時遇到最多的問題就是水平與傾斜的測量，如汽輪機組轉(zhuǎn)子揚度的調(diào)整是安裝檢修中的一個重要工作，由于測量精度要求非常高，現(xiàn)有技術(shù)所采用的水平檢測手段有一些局限性，不方便直觀，個人主觀經(jīng)驗起著重要作用。因此，需要設(shè)計一種高精度便攜傾角測量儀，用以代替目前基于水泡的各種水平尺等簡陋工具，既可以安裝到這些施工機械上用于自動調(diào)平，也可以作為對施工質(zhì)量進行檢測的檢測裝置顯得非常必要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的問題是提供一種轉(zhuǎn)子微揚度測量儀，其能直接安裝到施工機械上，用于自動水平傾角測量，且重復(fù)精度可以達到2角秒。

本實用新型為解決上述提出的問題所采用解決方案為：轉(zhuǎn)子微揚度測量儀，包括有傳感器、激勵電源、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、嵌入式微處理器和便攜計算機，所述的激勵電源與傳感器的輸入端相連，傳感器的輸出端與送入測量電路，測量電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與嵌入式微處理器相連，嵌入式微處理器通過通訊接口電路與便攜計算機相配置。

按上述方案，所述的傳感器為SX-003D-NULL型傾角傳感器。

按上述方案，所述的激勵電源采用頻率為50Hz、相位差為180°的方波信號，每個極性的交流驅(qū)動信號持續(xù)10ms。

本實用新型的有益效果在于：

1)具有非常高的分辨率與精度，分辨率為0.0005°；

2)溫度特性好，重復(fù)精度高，重復(fù)精度為0.001°；

3)將本實用新型的測量部分和后續(xù)的數(shù)據(jù)處理部分分開，增加了儀器的靈活性與開放性；

4)測量快速、直觀方便，工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，小巧方便，是現(xiàn)代大型機電設(shè)備的安裝調(diào)試的新型專用儀器，可較好的取代傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子揚度、傾角測量等設(shè)備，有很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的傳感器的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為激勵電源的激勵信號波形圖；

圖4為本實用新型激勵電源及測量電路原理圖；

圖5為本實用新型微處理器及采集電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。

本實用新型其整體結(jié)構(gòu)原理如下圖2所示，包括有傳感器1、激勵電源、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、嵌入式微處理器和便攜計算機，所述的激勵電源與傳感器的輸入端相連，傳感器的輸出端與送入測量電路，測量電路與A/D轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器與嵌入式微處理器相連，嵌入式微處理器通過通訊接口電路與便攜計算機相配置，所述的傳感器為SX-003D-NULL型傾角傳感器，所述的激勵電源采用頻率為50Hz、相位差為180°的方波信號，每個極性的交流驅(qū)動信號持續(xù)10ms。

本實用新型主要硬件的分析與選擇：

1)精度要求分析以及傳感器的選擇

當(dāng)前電力機電安裝工程中，如汽輪機轉(zhuǎn)子揚度、水輪機安裝的水平度要求都在0.01mm/m以上，換算成絕對角度為0.00057°，即2.06″。這樣的分辨率要求非常高，因此就對傳感器的選擇及測量電路設(shè)計提出了高的要求。測量傾角的傳感器種類繁多，按照其工作原理可以分為“固體擺”式、“液體擺”式、“氣體擺”式、“重力加速度計”式四種傾角傳感器。對于固體擺式傾角傳感器的研究已經(jīng)比較成熟，且應(yīng)用廣泛，但其易受外界干擾，如機械振動沖擊；而液體擺式傾角傳感器具有靈敏度高、耐腐蝕、耐潮濕等特點，但溫度變化會影響其工作特性；氣體擺式傾角傳感器結(jié)構(gòu)簡單，抗振動和抗沖擊能力強，但其受環(huán)境溫影響較大，測試精度不高；基于表面微電子機械的加速度計原理的傾角，具有極低的功耗和噪音，體積小，重量輕，但精度較低，而且對溫度變化敏感。

本實用新型的傳感器采用的是Aosi公司的SX-003D-NULL型單軸傾角傳感器，它是一種液擺式電解質(zhì)傾角傳感器，測量范圍為±15°，分辨率為0.5″，重復(fù)精度為0.0003°，時間常數(shù)為0.5s。