[發(fā)明專利]一種非接觸式齒輪轉(zhuǎn)速檢測實(shí)驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410062617.6
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103776495A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軍;湯紅梅;李憲華;牛萌萌;張騰;郭榜增
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G01F1/05
• 分類號: G01F1/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種齒輪轉(zhuǎn)速檢測實(shí)驗裝置，尤其涉及非接觸式齒輪轉(zhuǎn)速測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高壓齒輪流量計在設(shè)計過程中，需考慮以下因素的影響：（1）齒輪是采用導(dǎo)磁材料，還是用非導(dǎo)磁材料，如既可以選擇45鋼、不銹鋼2gr13等強(qiáng)導(dǎo)磁材料，也可在弱導(dǎo)磁和非導(dǎo)磁材料上加裝磁鋼；對于弱導(dǎo)磁材料和非導(dǎo)磁材料的齒輪，要考慮加裝磁鋼的方法和磁鋼的布置方式；（2）殼體能采用的非導(dǎo)磁材料，如殼體的材料可以為不銹鋼304、鋁合金、鑄鐵等弱導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁材料；（3）哪些類型的齒輪轉(zhuǎn)速傳感器適用于齒輪流量計的測量，如可選擇的測量齒輪轉(zhuǎn)速的傳感器有：電感式、磁電式、霍爾式三種；（4）齒輪轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置的確定；（5）齒輪轉(zhuǎn)速傳感器能穿透殼體進(jìn)行測量的最大厚度的確定。這些參數(shù)、材料等的選擇和確定都需要通過實(shí)驗來解決，但是該類實(shí)驗如果在流量計上做，對于不同類型的齒輪轉(zhuǎn)速傳感器、不同導(dǎo)磁性材料的齒輪、不同導(dǎo)磁性材料的殼體、傳感器的不同安裝位置、傳感器能穿透殼體的最大厚度等實(shí)驗，都需要制造出不同類型的實(shí)驗樣機(jī)后，才能進(jìn)行實(shí)驗，這必將產(chǎn)生巨大的浪費(fèi)，增加了產(chǎn)品的成本。

針對以上這些情況，為了降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明設(shè)計了“一種非接觸式齒輪轉(zhuǎn)速檢測實(shí)驗裝置”，它能按照齒輪流量計的實(shí)際情況，在該實(shí)驗臺上能模擬完成以下實(shí)驗：（1）不同導(dǎo)磁性材料的齒輪；（2）不同導(dǎo)磁性材料的殼體；（3）不同類型的齒輪轉(zhuǎn)速傳感器；（4）傳感器的不同安裝位置；（5）傳感器能穿透殼體的最大厚度等實(shí)驗。最后根據(jù)實(shí)驗結(jié)果來確定齒輪流量計齒輪轉(zhuǎn)速傳感器的類型、齒輪的材料、殼體的材料、傳感器的安裝位置、傳感器需穿透殼體的合適厚度等，為齒輪流量計的設(shè)計提供了依據(jù)，從而避免在流量計上做實(shí)驗所帶來的生產(chǎn)成本的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

齒輪流量計工作原理是當(dāng)有液體通過齒輪流量計時，齒輪會隨液體流動而轉(zhuǎn)動，把流體的流量信號轉(zhuǎn)換為齒輪的轉(zhuǎn)速信號，然后通過非接觸式齒輪轉(zhuǎn)速傳感器提取流量計齒輪的轉(zhuǎn)速信號，再把轉(zhuǎn)速信號變換成流量計的流量信號。齒輪流量計的齒輪轉(zhuǎn)速測量與普通齒輪轉(zhuǎn)速的測量不同點(diǎn)是：在流量計的被測齒輪和轉(zhuǎn)速傳感器之間，隔著流量計的殼體（不導(dǎo)磁），而普通的被測齒輪與傳感器間隔著的是空氣。

對于低壓的齒輪流量計，可以將角度編碼器裝在齒輪流量計的一個齒輪輸出軸上，進(jìn)而通過角度編碼器來測量流量計的齒輪轉(zhuǎn)速，目前這種技術(shù)已經(jīng)成熟，但對于高壓齒輪流量計來說，流量計的進(jìn)口、出口都是高壓油，如想用角度編碼器的方式來測量齒輪流量計的齒輪轉(zhuǎn)速，就必須在齒輪流量計的齒輪輸出軸上加裝高壓旋轉(zhuǎn)密封，這樣就會產(chǎn)生很大的壓力損耗，所以，高壓齒輪流量計的齒輪轉(zhuǎn)速不能用角度編碼器的方式來測量，只能采取非接觸式的測量方式；目前，齒輪流量計采用齒輪轉(zhuǎn)速傳感器來測量齒輪流量計齒輪的轉(zhuǎn)速，然后把齒輪轉(zhuǎn)速信號再轉(zhuǎn)換成齒輪流量計的流量信號，其中，齒輪轉(zhuǎn)速傳感器布置在齒輪端面的布置方式稱為端面布置方式，齒輪轉(zhuǎn)速傳感器布置在齒輪頂部的布置方式稱為徑向布置方式。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)驗裝置是把端面測量方式的齒輪流量計簡化為由電動機(jī)（12）帶動的齒輪（9）和固定在底座組件（2）上的端面轉(zhuǎn)速測試組件（4）組成，模擬齒輪流量計的端面轉(zhuǎn)速測量，其中，殼體測試帽（16）是模擬齒輪流量計的殼體，在殼體測試帽（16）上，裝有齒輪轉(zhuǎn)速傳感器（13）；把徑向測量方式的齒輪流量計簡化為由電動機(jī)（12）帶動的齒輪（9）和固定在底座組件（2）上的徑向轉(zhuǎn)速測試組件（5）組成，模擬齒輪流量計的徑向轉(zhuǎn)速測量其中，殼體測試帽（16）是模擬齒輪流量計的殼體，在殼體測試帽（16）上，裝有齒輪轉(zhuǎn)速傳感器（13）。

本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是：

齒輪（9）由導(dǎo)磁的不銹鋼304、導(dǎo)磁的碳鋼、“不導(dǎo)磁的不銹鋼2gr13加裝磁鐵”、“鋁合金加裝磁鐵”做成不同導(dǎo)磁性能的四種齒輪；殼體測試帽（16）由不導(dǎo)磁的不銹鋼2gr13、鋁合金做成不同導(dǎo)磁性能的兩種測試帽；殼體測試帽（16）的厚度分別為1mm、1.5mm、2mm、3mm四種。

故本發(fā)明能模擬齒輪流量計的不同導(dǎo)磁性材料的齒輪、不同導(dǎo)磁性材料的殼體、不同測量位置處的殼體厚度、傳感器的不同布置位置、不同類型的齒輪轉(zhuǎn)速傳感器（13），找到與之相配的、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、性能最佳的齒輪材料、殼體材料、傳感器安裝的位置及傳感器能穿透的殼體厚度等。本發(fā)明為高壓齒輪流量計提供了設(shè)計依據(jù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的爆炸原理圖。

圖2是本發(fā)明的底座組件爆炸圖。