[發明專利]一種軸承工作溫度的測溫裝置及測量方法

無效

• 申請號: 201010176292.6
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN101852653A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 王伯雄;劉文峰;秦垚;趙博華;羅秀芝
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明涉及一種溫度測量裝置及測量方法，具體涉及一種軸承工作溫度的測溫裝置及測量方法。

背景技術

在工業領域中大量存在發動機和其他的旋轉式機械，這些機械的運行情況與其內部軸承的工作狀態密切相關，而內部軸承的工作溫度是表征軸承工作狀態的非常重要的參數，因此需要對內部軸承的工作溫度進行實時測量。目前對軸承的工作溫度進行測量有兩種方法：一種方法是將感溫探頭和軸承相接觸，用感溫探頭感應軸承的溫度并通過無線通信的方法將數據傳輸到外部的記錄裝置，這種方法用感溫探頭直接感應軸承的工作溫度，在無線通信的信號狀態好的情況下測量的精度能夠保證，但是無線信號非常容易受到發動機內部復雜的環境條件的干擾而不能保證測量的精度；另外由于帶有無線通信裝置導致該測量裝置的體積大，不方便安裝；而且無線通信裝置為了穿透軸承外部部件來發送信號，其發射模塊的功耗就需要高，由此導致容易過熱無法勝任高速和長時間的測量。另一種方法是進行間接測量，就是預先測量流經軸承的冷卻液的溫度或者其它相關量，然后通過相應的數學模型分析出冷卻液溫度與軸承的工作溫度之間的關系，從而間接推算出軸承的工作溫度，雖然這種方法的測量裝置能夠對高速旋轉的軸承進行測量，測量時間也不受限制。但是作為一種間接的測量方法，它的測量精度很大程度上取決于所采用的數學模型與現實環境的相似程度，而現實中大部分高速旋轉的軸承的工作環境非常復雜，各種邊界條件難以甚至是無法測量，因此數學模型的精確程度非常有限，從而使得測溫結果的準確性差。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種軸承工作溫度的測溫裝置及測量方法，該裝置由感溫探頭、溫度測量控制器、離心力開關或轉速開關、線性穩壓器或電源管理芯片、數據存儲芯片以及絕熱材料組成測溫和記錄系統，另外裝置中還有由通信接口以及計算機組成的溫度數據讀出和顯示系統，通過測溫和記錄系統在線測量軸承的工作溫度并記錄，測量結束之后讀取溫度數據并存儲，還能通過溫度數據讀出和顯示系統顯示測量溫度數據，保證了精確有效的測量出軸承的工作溫度，同時該裝置體積小、易于安裝、功耗低并能夠在高速軸承的工作環境中進行長時間的測量。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種軸承工作溫度的測溫裝置，包括與軸承旋轉部位相接觸的感溫探頭1，所述的感溫探頭1的輸出端口22與溫度測量控制器2的輸入端口23相連接，所述的溫度測量控制器2由信號放大與濾波電路7、A/D轉換電路8以及微處理器MCU9和它們之間的連接構成，溫度測量控制器2的輸入端口23和其信號放大與濾波電路7的輸入端42相連接，信號放大與濾波電路7的輸出端43和A/D轉換電路8的輸入端44相連接，A/D轉換電路8的輸出端45和微處理器MCU9的輸入端口46相連接，微處理器MCU9的輸出端口47和溫度測量控制器2的輸出端口24相連接，微處理器MCU9的控制端口48和溫度測量控制器2的控制端口26相連接，微處理器MCU9的使能端口49和溫度測量控制器2的使能端口28相連接，微處理器MCU9的電源端口50和溫度測量控制器2的電源端口34相連接，微處理器MCU9內有低功耗模塊、采集溫度數據模塊、延時模塊以及測量結束判斷模塊，溫度測量控制器2的輸出端口24與數據存儲芯片3的輸入端口25相連接，溫度測量控制器2的控制端口26與電源管理芯片4的使能端口31和數據存儲芯片3的使能端口32相連接，電源管理芯片4中有初始化模塊，溫度測量控制器2的使能端口28與轉速開關5的輸出端口27相連接，轉速開關5的轉速觸頭和軸承的旋轉部位相接觸，溫度測量控制器2的電源端口34、感溫探頭1的電源端口33、數據存儲芯片3的電源端口35以及轉速開關5的電源端口36與電源管理芯片4的輸出端口21相連接，在電源管理芯片4、溫度測量控制器2、數據存儲芯片3以及轉速開關5之間用絕熱材料6填充，這樣的感溫探頭1、溫度測量控制器2、數據存儲芯片3、電源管理芯片4以及轉速開關5和它們之間的連接構成了測溫和記錄系統；測溫和記錄系統中的數據存儲芯片3的數據輸出端口38和單片機10的數據輸入端口39相連接，單片機10內部有數據讀出和顯示模塊，單片機10的數據輸出端口40和計算機11的數據通信端口41相連接，這樣的單片機10以及計算機11和它們之間的連接構成了溫度數據讀出和顯示系統。

所述的轉速開關5可以用離心力開關代替。

所述的電源管理芯片4可以用線性穩壓器代替。

上述的測量軸承工作溫度的測溫裝置的測量方法，步驟如下：