[發明專利]一種差動式位移傳感器檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202210546382.2
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114659438B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳李成;李大同;劉晉
• 申請（專利權）人: 山東華東風機有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;H02K11/21;H02N15/00
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 周學永

本發明提供了一種差動式位移傳感器檢測裝置及檢測方法，用于測量高速轉動的轉子軸向振動，包括被測工件、位移傳感器組件和信號處理單元；其中，所述位移傳感器組件包括第一傳感器探頭、第二傳感器探頭和與所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭連接的信號處理單元，且所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭均固定設置在所述被測工件的同一側，所述信號處理單元用于調理分析所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭輸出的電壓信號。將第一傳感器探頭、第二傳感器探頭均固定設置在被測工件的同一側，且二者的探頭位于同一探測面上，有效實現差動控制的檢測，大大提升了檢測的精度。

技術領域

本發明涉及磁懸浮電機檢測技術領域，具體涉及一種差動式位移傳感器檢測裝置及檢測方法。

背景技術

磁懸浮電機性能中很重要的一部分取決于位移傳感器裝置的特性，為測量一個移動轉子的位置，需要選用非接觸式電渦流位移傳感器，能夠測量一個旋轉表面。

目前，使用的電渦流位移傳感器檢測裝置主要有三種方式：

第一種是單獨使用一個電渦流位移傳感器，如圖1所示，使用一個普通的電渦流位移傳感器100，安裝放置在被測工件7的一側，則傳感器的測量精度會受到溫度、噪音、耦合誤差等因素的干擾；若使用帶有溫度補償的電渦流位移傳感器，雖然較普通的電渦流位移傳感器精度高很多，但還是會有耦合誤差等其他因素的干擾，大大影響了測量的精度。

第二種是使用雙邊布置的差動式電渦流位移傳感器，如圖2所示的雙邊布置的電渦流位移傳感器（100、第一電渦流位移傳感器；200、第二電渦流位移傳感器）的方式在測量高速轉動的轉子（被測工件7）軸向振動時，要么在轉子上設計一個直徑適合的圓盤300來雙邊布置兩個電渦流位移傳感器（如圖2a所示），要么在轉子軸的兩端分別布置一個電渦流位移傳感器（如圖2b所示，此時又要考慮轉子軸向長度在高溫下會膨脹伸長），很顯然這為轉子的設計和傳感器的布置帶來了不必要的麻煩，結構復雜，安裝不便，且二者傳感器檢測輸出的電壓信號與被測工件的距離呈正相關關系，造成可控性、實施性均較差的問題。

第三種是使用動靜結合的電渦流位移傳感器，如圖3所示，其中第二電渦流位移傳感器200為動態位移傳感器，會實時檢測被測工件7的位置，而第一電渦流位移傳感器100為靜態位移傳感器，不參與位置檢測，只起到溫度補償的作用，致使測量精度較差的問題。

因此，對于本領域研發人員來說，亟需研發一種具有差動控制的性能，且適合單邊布置的特殊工況需求的差動式位移傳感器裝置。

發明內容

有鑒于此，為解決上述存在的問題，本發明實施例提供了一種差動式位移傳感器檢測裝置，通過將第一傳感器探頭、第二傳感器探頭均固定設置在被測工件的同一側，且二者的探頭位于同一探測面上，解決了現有電渦流位移傳感器檢測裝置檢測精度不高的技術問題。

為實現上述目的，本發明實施例一方面提供了一種差動式位移傳感器檢測裝置，該檢測裝置包括：被測工件，所述被測工件上固定設置有轉子推力盤，所述轉子推力盤的兩側設置有左、右側軸向磁軸承；位移傳感器組件，包括第一傳感器探頭、第二傳感器探頭和與所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭連接的信號處理單元，所述信號處理單元與所述左、右側軸向磁軸承電連接；其中，所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭均固定設置在所述被測工件的同一側，且二者的探頭位于同一探測面上，所述信號處理單元用于調理分析所述第一傳感器探頭、第二傳感器探頭輸出的電壓信號。

進一步地，當所述被測工件遠離所述同一探測面時，所述第一傳感器探頭輸出的電壓信號逐漸增大，所述第二傳感器探頭輸出的電壓信號逐漸減小。

進一步地，當所述被測工件靠近所述同一探測面時，所述第一傳感器探頭輸出的電壓信號逐漸減小，所述第二傳感器探頭輸出的電壓信號逐漸增大。

進一步地，所述信號處理單元包括激勵電路、耦合電阻、乘法器和低通濾波器。