[發(fā)明專利]一種具有溫度補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)軸應(yīng)變檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811079322.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN109163655A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金浩;陶翔;董樹榮;駱季奎;陳金凱;軒偉鵬;何朝梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16;G01B17/04
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 何彬

本發(fā)明公開了一種具有溫度補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)軸應(yīng)變檢測方法及系統(tǒng)，涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域。檢測方法其基于布置方向相正交的兩個(gè)聲表面波傳感器，兩個(gè)聲表面波傳感器的反射柵組內(nèi)的反射柵與叉指電極間的間距均不相同；該應(yīng)變檢測方法包括：(1)發(fā)射問詢射頻信號(hào)；(2)接收響應(yīng)射頻信號(hào)，并基于反射柵組所表征的編碼信息區(qū)分響應(yīng)射頻信號(hào)；(3)處基于響應(yīng)射頻信號(hào)，從查找表中獲取與當(dāng)前組合相位變化ΔΦ_c所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變信息，表征轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前應(yīng)變狀態(tài)；其中，ΔΦ_c＝ΔΦ₁?L₁/L₂×ΔΦ₂，ΔΦ₁、ΔΦ₂為對(duì)應(yīng)反射柵組中任意兩根反射柵所對(duì)應(yīng)回波的相位變化之差，L₁、L₂為ΔΦ₁、ΔΦ₂所對(duì)應(yīng)兩根反射柵與同一聲表面波傳感器上叉指電極間的間距之差。該檢測方法能有效地提高應(yīng)變檢測的精度，可廣泛應(yīng)用生產(chǎn)領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于聲表面波器件的無線無源應(yīng)變檢測裝置，特別地涉及一種具有溫度補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)軸應(yīng)變測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)、精密軸承等工業(yè)運(yùn)動(dòng)部件，應(yīng)變是一個(gè)十分重要的工作參數(shù)，應(yīng)變信息是動(dòng)力機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障預(yù)報(bào)、壽命評(píng)估的主要信息來源。對(duì)工業(yè)運(yùn)動(dòng)部件表面應(yīng)變準(zhǔn)確測量，有利于實(shí)時(shí)掌握運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)行狀態(tài)，有助于提高部件的精度穩(wěn)定性和可靠性。

當(dāng)前，對(duì)于精密軸承的應(yīng)變檢測，通常采用基于應(yīng)變片的電測法，例如，采用如公開號(hào)為CN206832386U所公開的應(yīng)變片進(jìn)行檢測，主要方法是將該應(yīng)變片貼設(shè)與轉(zhuǎn)軸應(yīng)變區(qū)域處，隨著轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的扭矩迫使該轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)形變，該形變驅(qū)使應(yīng)變片形變而使該應(yīng)變片的電阻產(chǎn)生變化，由于旋轉(zhuǎn)軸上很難布置電源線路與檢測信號(hào)反饋線路，導(dǎo)致現(xiàn)有基于應(yīng)變片的電檢測方法在適用于高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸時(shí)，其測量電路供電和應(yīng)變信息傳輸上遇到很大的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供一種轉(zhuǎn)軸應(yīng)變檢測方法，以實(shí)現(xiàn)無線無源檢測的同時(shí)，對(duì)溫度變化所引起的應(yīng)變進(jìn)行補(bǔ)償，以提高檢測準(zhǔn)確性；

本發(fā)明的另一目的為提供一種轉(zhuǎn)軸應(yīng)變檢測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)無線無源檢測的同時(shí)，對(duì)溫度變化所引起的應(yīng)變進(jìn)行補(bǔ)償，以提高檢測準(zhǔn)確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)軸應(yīng)變檢測方法，其基于布置方向相正交的兩個(gè)聲表面波傳感器，聲表面波傳感器的布置方向與轉(zhuǎn)軸的軸向均成45度夾角，聲表面波傳感器包括壓電基體及固設(shè)在壓電基體上的叉指電極與反射柵組，反射柵組包括兩根以上的聲表面波反射柵，叉指電極與天線電連接；兩個(gè)反射柵組內(nèi)的反射柵與叉指電極間的間距均不相同；該應(yīng)變檢測方法包括以下步驟：

問詢步驟，向兩個(gè)聲表面波傳感器發(fā)射問詢射頻信號(hào)；

接收步驟，接收兩個(gè)聲表面波傳感器的響應(yīng)射頻信號(hào)，并基于反射柵組所表征的編碼信息區(qū)分響應(yīng)射頻信號(hào)；

處理步驟，基于響應(yīng)射頻信號(hào)，從查找表中獲取與當(dāng)前組合相位變化ΔΦ_c所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變信息，表征轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前應(yīng)變狀態(tài)；其中，ΔΦ_c＝ΔΦ₁-L₁/L₂×ΔΦ₂，ΔΦ₁為一個(gè)反射柵組中任意兩根反射柵所對(duì)應(yīng)回波的相位變化之差，ΔΦ₂為另一個(gè)反射柵組中任意兩根反射柵所對(duì)應(yīng)回波的相位變化之差，L₁為ΔΦ₁所對(duì)應(yīng)兩根反射柵與同一聲表面波傳感器上叉指電極間的間距之差，L₂為ΔΦ₂所對(duì)應(yīng)兩根反射柵與同一聲表面波傳感器上叉指電極間的間距之差。