[發明專利]一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置及數據記錄方法

在審

• 申請號: 202011129214.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112215325A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 申紅明;徐晨;楊永杰;王俠;高碩謙;謝慧琳;唐羽霏
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G06M1/272
• 分類號: G06M1/272;G06M1/274
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 徐思波

本發明公開了一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置，包括一安裝在電機輸出軸上的齒輪、一信息處理器、第一感應元件、第二感應元件和扭矩測量元件，信息處理器上設置有第一輸入端口、第二輸入端口和信息輸入端口，各感應元件分別與信息處理器的各輸入端口電性連接；當第一感應元件處于正對輪齒的某一齒尖位置時，第二感應元件設置在齒輪上兩相鄰輪齒齒縫的中間位置處；信息處理器具有信息輸出端口，該端口電性連接外部監控后臺。本發明還公開了一種用于動力鉗旋扣脈沖倍增裝置的數據記錄方法，本發明可計算出電機的轉速、轉角和圈數，結合扭矩測量元件采集到的扭矩信息，可表征出動力鉗旋扣過程中旋扣圈數和扭矩間的對應關系，具有較高的圈數分辨率。

技術領域

本發明屬于自動控制技術領域，涉及監控動力鉗旋扣過程的裝置及數據記錄方法，具體涉及一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置及數據記錄方法。

背景技術

油氣管道中，管道接口的連接質量影響著生產作業的質量與安全，因此需要對旋扣作業的全過程進行監控，動力鉗的旋扣圈數和旋扣扭矩之間的對應關系是衡量接口質量的一項重要的指標。

光電傳感器或者電磁式接近傳感器具有成本低、安裝方便等優點，在工控場合廣泛使用。

目前，對于旋扣圈數的獲取，簡單的裝備通過直接感知電機輸出軸上齒輪的齒數來獲得，在齒輪模數較高的情況下，采集到的監控數據的圈數分辨率較低，記錄數據和實際工作情況間的誤差較大，影響了數據的準確性與客觀性。

發明內容

本發明的目的是提供一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置與數據記錄方法，以解決背景技術中所提出的缺陷或問題。

為實現上述發明目的，本發明的實施例提供一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置，其特征在于，包括一安裝在電機輸出軸上的齒輪、一信息處理器、第一感應元件、第二感應元件和扭矩測量元件，所述信息處理器上設置有脈沖輸入端口和信息輸入端口，所述脈沖輸入端口包括第一輸入端口和第二輸入端口，所述第一感應元件及第二感應元件分別與信息處理器的第一輸入端口和第二輸入端口電性連接；所述扭矩測量元件與信息輸入端口電性連接；所述第一感應元件處于正對輪齒的某一齒尖位置時，第二感應元件設置在齒輪上兩相鄰輪齒齒縫的中間位置處；所述脈沖輸入端口用于采集第一、第二感應元件的輸入信號；所述信息輸入端口用于采集扭矩測量元件的輸入信號；所述信息處理器具有信息輸出端口，所述信息輸出端口電性連接外部監控后臺。

進一步的，所述第一感應元件和第二感應元件采用電磁式傳感器，所述電磁式傳感器安裝在正對輪齒的外側端或安裝在輪齒的上方或下方。

進一步的，所述第一感應元件和第二感應元件采用光電傳感器，所述光電傳感器安裝在輪齒的上方、下方或上下方。

進一步的，所述信息處理器包括一控制器、脈沖耦合器、AD轉換器、信號放大器和電源模塊；所述電源模塊為整個裝置供電，所述第一感應元件和第二感應元件分別通過第一輸入端口和第二輸入端口與控制器的脈沖耦合器連接，轉換為控制器可識別的脈沖信號；所述扭矩測量元件經信號放大器后送AD轉換器，所述AD轉換器連接控制器的信號輸入端。

優選的，所述電源模塊包括蓄電池及電源插口，所述電源插口內部電性連接蓄電池，所述電源插口外部通過電源適配器連接外部220V交流電。

進一步的，所述信息處理器上具有一用于控制信號輸出的開關按鍵。

進一步的，所述齒輪在每個輪齒的齒尖位置及相鄰兩輪齒的中點位置處設置有一標記線，所述標記線的顏色與所選用的第一感應元件和第二感應元件的類型相適配。

進一步的，所述第一感應元件和第二感應元件通過一固定架固定。

本發明的實施例還提供一種動力鉗旋扣脈沖倍增裝置的數據記錄方法，其特征在于，包括以下步驟：