一種燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，包括數(shù)據(jù)采集組件、驅(qū)動組件、控制系統(tǒng)。其中數(shù)據(jù)采集組件包括：旋轉(zhuǎn)體、測量感頭支桿、熱電偶測點(diǎn)，驅(qū)動組件包括電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)包括計算機(jī)、A/D板、I/O板、控制器、信號轉(zhuǎn)換箱、位置傳感器、位置傳感器信號、電動機(jī)控制信號、熱電偶輸出信號；傳動機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)傳動軸、減速齒輪機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)體傳動軸。通過電動機(jī)轉(zhuǎn)動，由電動機(jī)傳動軸驅(qū)動主傳動齒輪與傳動齒輪嚙合減速傳動，使旋轉(zhuǎn)體傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。每個熱電偶測點(diǎn)的分別固定安裝在測溫感頭支桿的梳齒頂部進(jìn)行溫度測量，熱電偶測點(diǎn)引線從測溫感頭支桿引出后，固定在旋轉(zhuǎn)體上，進(jìn)行分組集束后進(jìn)入傳動軸中心孔引出，連接冰點(diǎn)接入信號轉(zhuǎn)換箱，用一根總線連接到A/D板上，與計算機(jī)連接。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種燃?xì)鉁囟葴y量裝置，尤其涉及一種燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置。
技術(shù)介紹
溫度場的測量，一般用于微型溫度場測量，對于加熱系統(tǒng)的排氣截面溫度場測量，在加熱設(shè)備行業(yè)中也經(jīng)常使用，主要是按照截面燃?xì)鉁囟葓鰷y量要求，把測溫感頭按照截面要求測點(diǎn)位置采用插入式，固定位置測量。對于精度要求很高的高溫燃?xì)鉁囟葓鰷y量，要求測點(diǎn)較多，插入式測量會增大排氣截面的堵塞比，會造成測量結(jié)果偏離實(shí)際，誤差較大，如分批測量時間長，效果差，而且效率低下，工作人員勞動強(qiáng)度大。對于一些特殊裝置的溫度場測量來說，如對航空和航天設(shè)備上的溫度場測量，采用插入溫度場測量方法已不能適用。在現(xiàn)有技術(shù)200620036779. 3《旋轉(zhuǎn)式自動測量裝置》專利中采用步進(jìn)電機(jī)通過減速傳動機(jī)構(gòu)帶動測量機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，其測量裝置包括信號采集機(jī)構(gòu)、測控儀器、計算機(jī)和數(shù)字電壓表。測控儀包括通道譯碼電路、繼電器切換電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路和I/O卡板進(jìn)入計算機(jī)，其旋轉(zhuǎn)式溫度信號采集機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、減速器、熱電偶和支架；步進(jìn)電機(jī)的動力輸出軸與減速器的動力輸入軸連接，支架與減速器輸出軸連接，熱電偶安裝在支架上，支架包括三個支臂，各支臂上安裝5支熱電偶，通過步進(jìn)電機(jī)帶動減速裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動進(jìn)行測量。采用繼電器切換電路存在觸點(diǎn)干擾較大，可靠性較差；采用步進(jìn)電機(jī)尤其是采用五相作為驅(qū)動電機(jī)，存在機(jī)構(gòu)、電路復(fù)雜，易丟失步，對電偶位置度控制精度不準(zhǔn)確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(I)要解決的技術(shù)問題要研制一種燃?xì)鉁囟葓龅男D(zhuǎn)測量裝置，需要解決旋轉(zhuǎn)測溫的位置準(zhǔn)確度和移動時間要求以及測溫裝置的數(shù)據(jù)采集和傳遞技術(shù)問題。(2)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)—種燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，包括數(shù)據(jù)采集組件、驅(qū)動組件、控制系統(tǒng)；其中數(shù)據(jù)采集組件包括旋轉(zhuǎn)體、測量感頭支桿、熱電偶測點(diǎn)，控制系統(tǒng)包括計算機(jī)、A/D板、I/O板、控制器、信號轉(zhuǎn)換箱、位置傳感器、位置傳感器信號、電動機(jī)控制信號、熱電偶輸出信號，驅(qū)動組件包括電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)；所述的傳動機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)傳動軸、減速齒輪機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)體傳動軸；減速齒輪機(jī)構(gòu)至少是一對圓錐形齒輪，含有主傳動齒輪、傳動齒輪，安裝在齒輪箱內(nèi)；旋轉(zhuǎn)體傳動軸輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋的中心；電動機(jī)傳動軸與主傳動齒輪相連接，旋轉(zhuǎn)體傳動軸的輸入端與傳動齒輪相連接，通過電動機(jī)轉(zhuǎn)動，由電動機(jī)傳動軸驅(qū)動主傳動齒輪與傳動齒輪嚙合減速傳動，使旋轉(zhuǎn)體傳動軸帶動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)；計算機(jī)選用普通PC機(jī)，利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板和I/O板，實(shí)現(xiàn)對測量裝置的操控；電動機(jī)選用通用直流電動機(jī)，電動機(jī)傳動軸上安裝有位置傳感器，位置傳感器與電動機(jī)傳動軸設(shè)有聯(lián)動裝置，采用閉環(huán)控制方式；在控制箱內(nèi)安裝有控制電動機(jī)啟動、停止的控制器和信號轉(zhuǎn)換箱。所述的旋轉(zhuǎn)體是一種圓環(huán)形，由旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋支撐，測溫感頭支桿固定安裝在旋轉(zhuǎn)體外部的徑向位置上，測溫感頭支桿整體伸入被測氣流中；測溫感頭支桿的熱電偶測點(diǎn)取向正對被測氣流方向。所述的每個熱電偶測點(diǎn)的分別固定安裝在測溫感頭支桿的梳齒頂部進(jìn)行溫度測量，熱電偶測點(diǎn)引線從測溫感頭支桿引出后，固定在旋轉(zhuǎn)體和旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋上，進(jìn)行分組集束后進(jìn)入傳動軸中心孔引出，連接冰點(diǎn)接入信號轉(zhuǎn)換箱，用一根總線連接到A/D板上，與計算機(jī)連接。所述的電動機(jī)采用閉環(huán)控制方式，采用電動機(jī)的現(xiàn)處在的位置與前后每個位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值通過對比的方法，可消除累積誤差，位置控制精度達(dá)到±0.4° ;設(shè)定目標(biāo)值與每個位置需要旋轉(zhuǎn)的角度值，可在360°內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意角度的溫度場進(jìn)行自動測量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控電動機(jī)傳動軸的旋轉(zhuǎn)角度位置。所述的控制器包括變壓器、整流濾波器、固態(tài)繼電器1、固態(tài)繼電器II ;控制器和信號轉(zhuǎn)換箱是對系統(tǒng)信號進(jìn)行集中和分流，同時為電動機(jī)、位置傳感器提供電源，對I/o板信號進(jìn)行處理，為電動機(jī)提供控制信號。所述的變壓器輸入電壓信號為交流電壓220V，輸出的直流電壓信號分為兩路，一路為輸出直流電5V、1A，另一路為輸出直流電27V、15A，分別進(jìn)入兩路整流濾波器；輸出直流電5V、1A的整流濾波器接入位置信號傳感器；輸出直流電27V、15A的整流濾波器分別接入固態(tài)繼電器I和固態(tài)繼電器II。所述的電機(jī)正、反轉(zhuǎn)信號是通過I/O板提供，采用固態(tài)繼電器進(jìn)行切換，以消除采用普通繼電器帶來的觸點(diǎn)干擾；固態(tài)繼電器也分為兩種，即固態(tài)繼電器I和固態(tài)繼電器II ;固態(tài)繼電器I接收I/o板中信號A，驅(qū)使電動機(jī)正向轉(zhuǎn)動；固態(tài)繼電器II接收I/O板中信號B,驅(qū)使電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動。熱電偶輸出信號及位置傳感器信號選用精度為12bit以上的通道A/D板，可以根據(jù)通道數(shù)或測量點(diǎn)數(shù)確定I個以上，被測溫度信號通過熱電偶測點(diǎn)引線，采用冰點(diǎn)進(jìn)行冷端補(bǔ)償，直接連接到A/D板，采取數(shù)字濾波以提高數(shù)據(jù)采集的精度，通過標(biāo)定和普通工程單位轉(zhuǎn)換可直接得出測點(diǎn)溫度值。所述的采用閉環(huán)控制方式是通過計算機(jī)對接收的位置傳感器信號、電動機(jī)控制信號、熱電偶輸出信號時進(jìn)行處理控制過程。當(dāng)啟動測量開始，數(shù)據(jù)紀(jì)錄存盤模塊打開，紀(jì)錄電動機(jī)軸每次按設(shè)定的角座標(biāo)值X和正向轉(zhuǎn)動值X',當(dāng)X'古x±0. 4時,重新返回調(diào)整，直至x' = x±0. 4時，完成測量后進(jìn)入下一角座標(biāo)值2x ;按照測量數(shù)據(jù)需要也可以反向轉(zhuǎn)動或者任意角座標(biāo)值nx轉(zhuǎn)動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是①按照燃?xì)鉁囟葓鰷y量點(diǎn)數(shù)量要求，使用轉(zhuǎn)動裝置進(jìn)行測量，通道截面堵塞面積≤1. 5% ；②采用旋轉(zhuǎn)體組件結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)了測溫感頭支桿的強(qiáng)度，從而保證了每個測溫感頭支桿的位置度在±0.4°范圍內(nèi)，提高了測溫感頭支桿位置度的準(zhǔn)確性。③測溫感頭支桿采用對稱結(jié)構(gòu)，可以有重復(fù)檢查各測量點(diǎn)的溫度值，起到對熱電偶相互校對作用，提高了溫度場測量值的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。④溫度信號通過A/D板采樣，用總線連接進(jìn)入計算機(jī)主機(jī)，減少用繼電器切換的觸點(diǎn)干擾，提高工作可靠性；⑤選用直流電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，加上無觸點(diǎn)繼電器、I/O板，使控制結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，運(yùn)用位置傳感器，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。附圖說明圖1為一種溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置系統(tǒng)示意圖。1-測量采集組件2-驅(qū)動組件3-控制系統(tǒng)4-位置傳感器信號5-電動機(jī)控制信號6-熱電偶輸出信號7-傳動機(jī)構(gòu)圖2為測溫感頭布置示意圖。8-旋轉(zhuǎn)體9-測溫感頭支桿10-熱電偶測點(diǎn)引線11-旋轉(zhuǎn)體傳動軸12-旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋圖3為圖2中測溫感頭示意圖13-感頭支桿安裝座14-熱電偶測點(diǎn)圖4為傳動系統(tǒng)示意圖15-電動機(jī)16-控制器17-電動機(jī)傳動軸18-主傳動齒輪19-傳動齒輪20-位置傳感器21-減速齒輪機(jī)構(gòu)圖5為燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置原理圖22-冰點(diǎn)23-信號轉(zhuǎn)換箱24-A/D板25-1/0板26-總線27-計算機(jī)圖6為燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置電機(jī)控制、驅(qū)動原理圖28-220V交流電29-變壓器30-直流電I 31-直流電II32-整流濾波穩(wěn)壓器33-固態(tài)繼電器I 34-固態(tài)繼電器II35-信號 A 36-信號 B具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)例對本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種溫度場旋轉(zhuǎn)測量裝置包括數(shù)據(jù)采集組件1、驅(qū)動組件2、控制系統(tǒng)3 ;其中數(shù)據(jù)采集組件I包括旋轉(zhuǎn)體8、測溫感頭支桿9、熱電偶測點(diǎn)14，驅(qū)動組件2包括電本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，包括數(shù)據(jù)采集組件(1)、驅(qū)動組件(2)、控制系統(tǒng)(3)；其中數(shù)據(jù)采集組件(1)包括旋轉(zhuǎn)體(8)、測量感頭支桿(9)、熱電偶測點(diǎn)(14)，控制系統(tǒng)(3)包括計算機(jī)(27)、A/D板(24)、I/O板(25)、控制器(16)、信號轉(zhuǎn)換箱(23)、位置傳感器(20)、位置傳感器信號(4)、電動機(jī)控制信號(5)、熱電偶輸出信號(6)，驅(qū)動組件(2)包括電動機(jī)(15)、傳動機(jī)構(gòu)(17)；所述的傳動機(jī)構(gòu)(17)包括電動機(jī)傳動軸(17)、減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)、旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)；減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)至少是一對圓錐形齒輪，含有主傳動齒輪(18)、傳動齒輪(19)，安裝在齒輪箱內(nèi)；旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋(12)的中心；電動機(jī)傳動軸(17)與主傳動齒輪(17)相連接，旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)的輸入端與傳動齒輪(19)相連接，通過電動機(jī)(15)轉(zhuǎn)動，由電動機(jī)傳動軸(17)驅(qū)動主傳動齒輪(18)與傳動齒輪(19)嚙合減速傳動，使旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)帶動旋轉(zhuǎn)體(8)旋轉(zhuǎn)；其特征在于：計算機(jī)(27)選用普通PC機(jī)，利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板(24)和I/0板(25)，實(shí)現(xiàn)對測量裝置的操控；電動機(jī)(15)選用通用直流電動機(jī)，電動機(jī)傳動軸(17)上安裝有位置傳感器(20)，位置傳感器(20)與電動機(jī)傳動軸(17)設(shè)有聯(lián)動裝置，采用閉環(huán)控制方式；在控制箱內(nèi)安裝有控制電動機(jī)啟動、停止的控制器(16)和信號轉(zhuǎn)換箱(23)。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，包括數(shù)據(jù)采集組件(I)、驅(qū)動組件(2)、控制系統(tǒng)(3);其中數(shù)據(jù)采集組件(I)包括旋轉(zhuǎn)體(8)、測量感頭支桿(9)、熱電偶測點(diǎn)(14)，控制系統(tǒng)(3)包括計算機(jī)(27)、A/D板(24)、I/O板(25)、控制器(16)、信號轉(zhuǎn)換箱(23)、位置傳感器(20)、位置傳感器信號(4)、電動機(jī)控制信號(5)、熱電偶輸出信號￠)，驅(qū)動組件(2)包括電動機(jī)(15)、傳動機(jī)構(gòu)(17);所述的傳動機(jī)構(gòu)(17)包括電動機(jī)傳動軸(17)、減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)、旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11);減速齒輪機(jī)構(gòu)(21)至少是一對圓錐形齒輪，含有主傳動齒輪(18)、傳動齒輪(19)，安裝在齒輪箱內(nèi)；旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)輸出端連接在旋轉(zhuǎn)體加強(qiáng)筋(12)的中心；電動機(jī)傳動軸(17)與主傳動齒輪(17)相連接，旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)的輸入端與傳動齒輪(19)相連接,通過電動機(jī)(15)轉(zhuǎn)動，由電動機(jī)傳動軸(17)驅(qū)動主傳動齒輪(18)與傳動齒輪(19)嚙合減速傳動，使旋轉(zhuǎn)體傳動軸(11)帶動旋轉(zhuǎn)體⑶旋轉(zhuǎn)；其特征在于計算機(jī)(27)選用普通PC機(jī)，利用機(jī)箱內(nèi)空的PCI插槽安裝A/D板(24)和I/O板(25)，實(shí)現(xiàn)對測量裝置的操控；電動機(jī)(15)選用通用直流電動機(jī)，電動機(jī)傳動軸(17)上安裝有位置傳感器(20)，位置傳感器(20)與電動機(jī)傳動軸(17)設(shè)有聯(lián)動裝置，采用閉環(huán)控制方式；在控制箱內(nèi)安裝有控制電動機(jī)啟動、停止的控制器(16)和信號轉(zhuǎn)換箱(23)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，其特征在于控制器(16)包括變壓器(29)、整流濾波穩(wěn)壓器(32)、固態(tài)繼電器I (33)、固態(tài)繼電器II (34);控制器(16)和信號轉(zhuǎn)換箱(23)是對系統(tǒng)信號進(jìn)行集中和分流，同時為電動機(jī)(15)、位置傳感器(20)提供電源，對I/O板(25)的信號A(36)和信號B(38)進(jìn)行處理，為提供電動機(jī)控制信號(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁囟葓鲂D(zhuǎn)測量裝置，其特征在于所述的電動機(jī)(15)的正向和反向轉(zhuǎn)動信號通過I/O板(25)提供，通過固態(tài)繼電器I (33)或固態(tài)繼電器11(34)進(jìn)行切...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱成華，胡靖萍，曹昆華，李霞，張志堅，梅世發(fā)，
申請(專利權(quán))人：貴航發(fā)動機(jī)設(shè)計研究所，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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