[發明專利]一種扭振檢測方法及其應用的傳感器

有效

• 申請號: 201710740261.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107389181B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 馮浩;譚激;張輝;趙浩
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01H11/02
• 分類號: G01H11/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明公開了一種扭振檢測方法及其應用的傳感器。永磁式旋轉加速度傳感器必須與待測轉軸同軸同心安裝。本發明一種扭振檢測方法采用的傳感器，包括橋臂和檢測單元。檢測單元包括輸出繞組、滾輪、永磁磁鋼和定子鐵芯。步驟一、若待測轉軸直徑在傳感器的檢測范圍內，則將傳感器放置到待測轉軸上并吸合。若待測轉軸直徑在傳感器的檢測范圍外，則根據待測轉軸露出部分的寬度，選擇制造杯形擴徑盤或柱形擴徑盤。步驟二、根據輸出繞組上輸出的電壓值，判斷是否存在扭振及扭振情況。本發明通過在直徑過小的轉軸上固定擴徑盤的方式，能夠檢測直徑小于傳感器檢測下限的轉軸的旋轉加速度。

技術領域

本發明屬于扭振檢測技術領域，具體涉及一種扭振檢測方法及其應用的傳感器。

背景技術

扭振是旋轉機械系統中存在的最常見的物理量之一，當原動機與負載之間存在轉矩差則旋轉機械系統就會產生扭振，這一扭振使旋轉系統轉軸產生旋轉加速度的變化，并通過轉軸傳遞給負載使旋轉驅動系統產生振動與噪聲，因此，很有必要對旋轉機械系統的扭振信息進行有效測量分析，提出相應的抑制措施。目前公知的扭振測量傳感器包括圓形光柵傳感器和激光光柵傳感器，這兩種傳感器所測到的信號是離散的，精度不高，安裝也不方便。永磁式旋轉加速度傳感器測得的旋轉加速度信號是連續的變化量，但永磁式旋轉加速度傳感器必須與轉軸同軸同心直接連接，或者對于不同轉軸直徑制造與其相對應的便攜式傳感器。因此，對于已經定型并正在使用的且不能直接同軸同心安裝永磁式旋轉加速度傳感器的場合，特別是只露出軸中間部位的場合，就無法用上述傳感器方便的對轉軸的旋轉加速度進行測量，也就無法觀察系統產生扭振的情況。

發明內容

本發明的目的在于針對已經投入運行且被測轉軸只露出局部的旋轉機械系統內轉軸扭振信息測量的實際需求，提供一種扭振檢測方法及其應用的通用型傳感器。

本發明一種扭振檢測方法采用的傳感器，包括橋臂和檢測單元。所述的檢測單元包括輸出繞組、滾輪、永磁磁鋼和定子鐵芯。所述定子鐵芯內側面的兩端均支承有兩個滾輪。支承在定子鐵芯內側面同一端的兩個滾輪軸線重合。定子鐵芯的正中位置開設有磁鋼槽。磁鋼槽內嵌有永磁磁鋼。定子鐵芯上纏繞有輸出繞組。

所述的檢測單元共有n個，n≥2。n個檢測單元依次排列。任意兩個相鄰的檢測單元內定子鐵芯均通過橋臂連接。橋臂與定子鐵芯的連接方式為鉸接。相鄰兩個檢測單元內永磁磁鋼相對端的極性相同。n個檢測單元內輸出繞組的繞向一致，且串聯設置。

該扭振檢測方法具體如下：

步驟一、測量待測轉軸露出部分的直徑D₂及寬度s。如果待測轉軸的材質為金屬，D₂≥D₁，且s>a，其中，a為檢測單元沿定子鐵芯中心軸線方向的寬度，D₁為傳感器可測最小直徑，即任意兩個相鄰的定子鐵芯均互相接觸狀態下，所對應的轉軸軸徑。則將n個定子鐵芯的內側面朝向并靠近待測轉軸，n個檢測單元上的滾輪均與待測轉軸外圓周接觸。

如果D₂<D₁或待測轉軸的材質為非金屬，則選擇制造柱形擴徑盤或杯形擴徑盤。若s≥(b+c)×a，其中，b≥1.1，c≥0.5，a為檢測單元沿定子鐵芯中心軸線方向的寬度，則制造柱形擴徑盤。柱形擴徑盤呈階梯軸狀。柱形擴徑盤端面上開設有孔徑為D₂的中心通孔。柱形擴徑盤上直徑較大軸段的直徑為D₃，長度為b×a，D₃≥D₁。柱形擴徑盤上直徑較小的軸段的長度為c×a。柱形擴徑盤由兩個第一拼接塊拼接而成。兩個第一拼接塊可拆卸固定。將柱形擴徑盤內的兩個第一拼接塊拆開后套上待測轉軸并固定。將n個檢測單元內定子鐵芯的內側面朝向并靠近柱形擴徑盤上直徑較大的軸段，使n個檢測單元上的滾輪均與柱形擴徑盤上直徑較大的軸段外圓周接觸。