[實用新型]基于PVDF傳感器的低速動平衡測試裝置

有效

• 申請號: 201220604992.5
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN202928744U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 萬舟;朱森森;熊新;曹碧生;滕天杰;廖星智
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01M1/22
• 分類號: G01M1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于PVDF傳感器的低速動平衡測試裝置。

背景技術

轉子的不平衡廣泛存在于現代大型旋轉設備中，這個問題也制約了旋轉機械的發展。在高速轉動時，不平衡的剛性轉子會引起轉子的彎曲和物體內部內應力的變化，從而導致機器產生振動并發出很大的噪聲，使得機器的零部件發生嚴重的磨損，進而引發各種事故頻發，對人類的生產生活造成了極大地危害。

動平衡測試的手段主要有兩種：高速動平衡和低速動平衡。在生產實際中，對已經投產運行的轉子進行動平衡的方法主要有三種：（1）制造廠（修造廠）高速動平衡。就是將不平衡的轉子運到制造廠，然后對轉子進行動平衡測試，這種方法有著很高的精度，可以消除各種類型的振動。但由于大型轉子存在質量和體積相對較大，運輸極其不方便等缺點，這種方法只有在特殊情況下才會使用；（2）高速動平衡。就是在高轉速下進行的動平衡測試。它是考慮到各種因素下，模擬現實狀態下的動平衡測試，在現代的生活中得到了廣泛的應用。但是這種方法也有著很大的缺陷：例如調試的時間周期比較長；冷卻機器需要兩三天的時間；同時帶動高速運轉起來，則又需耗費大量的能源等等。因此，現場高速動平衡仍存在著很大的問題，在操作過程中，應該盡可能減少平衡的次數，這樣就對進行平衡的技術人員要求很高，否則更是會增加平衡的次數；（3）低速動平衡。近年來國內的一些科研院所引進了移動式現場低速動平衡機，這種低速動平衡技術既能減少轉子的運輸，又比高速動平衡更加節約時間、人力和財力、且不受啟動次數限制和技術人員要求相對較低等優點。由于低速狀態下，轉子轉動產生的信號比較微弱，這就要求采集信號的裝置比較靈敏，從而得出比較準確的振動信號，進而使轉子達到平衡。

由上述可見，生產實際中常用的三種方法均有著各自的優點和弊病，無論使用哪種方法和手段，最終的目的都是要使轉子達到平衡，從而順利、安全的運轉。隨著世界能源的日益稀少，以及公司利益的最大化，高速動平衡不能適應時代的發展，主要是由于消耗能源大、操作要求高、時間延遲等缺陷。因此，此處提出采用新的結構、新型敏感元件來提高壓電式傳感器的測量靈敏度，能更加敏感的測得微弱信號，以此來解決振動問題。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種基于PVDF傳感器的低速動平衡測試裝置，采用PVDF壓電薄膜為敏感元件的壓電式傳感器和低速動平衡測試裝置，在轉子低速時，檢測出不平衡量，以提高PVDF壓電式傳感器的測量靈敏度，從而節約能源。

本實用新型基于PVDF傳感器的低速動平衡測試裝置，包括底座1、固定支架I?2、固定支架II?3、PVDF傳感器I?4、PVDF傳感器II?5，固定支架I?2和固定支架II?3與底座1固定連接，固定支架I?2和固定支架II?3上分別開有轉子卡槽I?6和轉子卡槽II?7，用于放置大型轉子，當轉子在卡槽5中轉動時，可避免不平衡轉子在轉動時或者到處跳動時產生橫向的不平衡力，從而引起測量的誤差；固定支架I?2和固定支架II?3上分別開有傳感器凹槽I?8和傳感器凹槽II?9，PVDF傳感器I?4和PVDF傳感器II?5分別放置于傳感器凹槽I?8和傳感器凹槽II?9內。將傳感器安放在轉子的下端，可更加有效地接近振動源，左右兩邊凹槽中各裝上一個，可有效地測出不平衡量。

本實用新型所述PVDF傳感器I?4和PVDF傳感器II?5結構相同，包括剛性支承10、基座襯底I?11、基座襯底II?12、PVDF壓電薄膜13、導線I?14、導線II?15，PVDF壓電薄膜13、導線I?14、導線II?15通過導電膠水粘合固定在基座襯底I?11和基座襯底II?12之間，剛性支承10與基座襯底II?12粘合。

本實用新型所述基座襯底I?11和基座襯底II?12是聚酯薄膜。

本實用新型是利用PVDF是一種新型高分子壓電傳感材料，它具有很好的壓電性、低頻頻率響應特性、耐腐蝕能力強、容易加工和方便安裝等優點，制作成PVDF壓電式傳感器；

本實用新型所述底座1是普通鋼結構，可以有效地增加動平衡機的穩定性，減小由于剛性支承的振動而引起的誤差。

本實用新型所述固定支架I?2和固定支架II?3是長方形，采用不銹鋼材料，有著很好的剛性強度較大，耐腐蝕能力高、耐熱性比較好和性能穩定。