[發(fā)明專利]一種氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)測量裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112539929A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程樓;禹靜;李東升;尹健龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)測量裝置。本系統(tǒng)主要由氣膜調(diào)節(jié)裝置、電感位移傳感器、磁力表座、進(jìn)氣口參數(shù)測量裝置、固定鋁板、鋼板夾具、節(jié)流器、氣膜溫度傳感器、氣膜壓力傳感器、二維移動平臺、可移動支架、工控機(jī)、顯示器組成；在測量節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)時，將節(jié)流器置于二維移動平臺上，設(shè)備上電通氣形成氣膜并用氣膜調(diào)節(jié)裝置調(diào)整氣膜厚度，上位機(jī)通過控制電氣比例閥或流量控制閥來調(diào)節(jié)節(jié)流器輸入氣壓或輸入流量，點擊開始測量，待電機(jī)運(yùn)行結(jié)束后一組數(shù)據(jù)測量結(jié)束。本發(fā)明解決了節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)自動測量，提高了實驗效率與測量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體精密測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)測量裝置。

背景技術(shù)

在超精密加工及超精密檢測技術(shù)領(lǐng)域，無論是精密加工機(jī)械，還是測量儀器，都對機(jī)械部分提出了各方面的苛刻要求，如高精度、高速度、高運(yùn)動分辨率、熱穩(wěn)定性好、低振動、爬行小、少污染以及降低設(shè)備成本等。實踐證明，氣體靜壓技術(shù)正是解決上述苛刻要求的重要途徑。然而氣體靜壓潤滑技術(shù)存在承載能力低、剛度小及穩(wěn)定性差等重大技術(shù)難題。氣體靜壓節(jié)流器是實現(xiàn)氣體靜壓潤滑技術(shù)的核心部件，因此正確而合理地選取和計算氣體靜壓節(jié)流器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，是氣體靜壓系統(tǒng)設(shè)計中必不可少的重要內(nèi)容。

傳統(tǒng)對氣體靜壓節(jié)流器性能的研究主要是針對承載力、剛度和穩(wěn)定性，然而在高精密應(yīng)用場合，應(yīng)考慮由湯姆—焦耳遜效應(yīng)所造成的節(jié)流孔進(jìn)出口參數(shù)變化對于節(jié)流器性能的影響。但是，現(xiàn)有對于節(jié)流孔進(jìn)出口參數(shù)測量儀器的研發(fā)方面還是存在了很多的不足，如測量速度慢、測量精度低、自動程度較低等。為了更加全面的研究節(jié)流器性能，設(shè)計一種氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)測量系統(tǒng)尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對應(yīng)用領(lǐng)域的需求和背景技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)進(jìn)行自動檢測的測量系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括氣膜調(diào)節(jié)裝置、電感位移傳感器、磁力表座、進(jìn)氣口參數(shù)測量裝置、固定鋁板、鋼板夾具、節(jié)流器、氣膜溫度傳感器、氣膜壓力傳感器、二維移動平臺、可移動支架、工控機(jī)、顯示器。

本發(fā)明可移動支架放置在氣膜調(diào)節(jié)裝置的右側(cè)，顯示屏與工控機(jī)都放置在可移動支架上，二維移動平臺放置在氣膜調(diào)節(jié)裝置下底板上，氣膜溫度傳感器與氣膜壓力傳感器通過螺紋連接固定在二維移動平臺上，節(jié)流器放置在二維移動平臺上，電感位移傳感器通過鎖緊把手固定在磁力表座上并與節(jié)流器的上表面相接觸，磁力表座通過自身的磁性固定在氣膜調(diào)節(jié)裝置上,固定鋁板通過鋼板夾具固定在氣膜調(diào)節(jié)裝置下底板上，進(jìn)氣口參數(shù)測量裝置通過螺釘連接固定在固定鋁板上，進(jìn)氣口參數(shù)測量裝置通過氣體軟管與節(jié)流器相連。

本發(fā)明中的進(jìn)氣口參數(shù)測量裝置由電磁比例閥、三聯(lián)件連接板、空氣過濾閥、油霧分離器、L型角鐵、鋁型材支架、進(jìn)氣口壓力傳感器、進(jìn)氣口溫度傳感器、流量控制閥、流量控制閥連接板、傳感器工裝、工裝連接板組成，鋁型材支架由十根鋁型材構(gòu)成，鋁型材之間有角鐵和T型螺絲連接；空氣過濾閥、油霧分離器和電氣比例閥可直接配合連接形成三聯(lián)件；三聯(lián)件通過L型角鐵和三聯(lián)件連接板固定在鋁型材支架上；傳感器工裝通過工裝連接板固定在鋁型材支架上；流量控制閥通過流量控制閥連接板固定在鋁型材支架上；流量控制閥、傳感器工裝與三聯(lián)件通過氣體軟管相互連接；傳感器工裝內(nèi)孔直徑與氣體軟管內(nèi)徑一致；進(jìn)氣口壓力傳感器與進(jìn)氣口溫度傳感器通過螺紋連接方式安裝于傳感器工裝側(cè)面盲孔處，使安裝傳感器和連接管路對管路內(nèi)氣體流動的影響降至最小。

本發(fā)明中的工控機(jī)帶有千兆網(wǎng)卡接口以及氣體靜壓節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)測量軟件，負(fù)責(zé)控制節(jié)流器進(jìn)出口參數(shù)采集、控制二維移動平臺移動、控制電氣比例閥與流量控制閥、實驗數(shù)據(jù)保存；所述的顯示屏主要負(fù)責(zé)顯示測量得到的進(jìn)出口參數(shù)數(shù)據(jù)并且直接繪制出變化曲線圖。

本發(fā)明其檢測流程，具體步驟為:

Step 1：對設(shè)備進(jìn)行初始化；