回转窑轮带和托轮直径动态测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种新型的测量在旋转中大直径（超过５００毫米）圆形物的直径测量装置。改变原有轮带与托轮直径测量精度低、笨重的特点。 该装置特点是：滚轮架上装有滚轮和增量式编码器，滚轮架由机械构件连接并装在座架上；位置触发器吸在被测旋转体上，位置传感器放在被测旋转体旁；位置传感器和增量式编码器通过电缆与微机联接，共用一个直流电源。这样就使该仪器提高了测量精度，而且操作简单，自重轻、成本低，有利推广应用。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种测量在旋转中大直径(超过500毫米)园形物直径的测量装置，特别适用水泥、冶金和化工行业中的回转窑轮带和托轮直径的动态测量。现有的回转窑轮带和托轮的直径测量装置，测量精度低，而且笨重。在《用激光测定回窑中心》一书中曾经详细介绍了一种轮带和托轮直径测定仪，它主要由滚轮、计数轴、电磁离合器、机械计数器和机械连接件等组成，这种测定仪不仅体积大，而且非常笨重，电源也受到限制，必须使用220V交流电源，同时，由于它采用电磁离合器和机械计数器，故测量直径的精度低，约为±8毫米，所以在测量中很不方便。本技术针对上述出现问题，提供一种测量方便操作简单、提高测量精度、便携式回转窑轮带和托轮直径测量装置。本技术的测量装置的主要结构是在滚轮架上装有滚轮和计数式编码器，滚轮与其中心轴连为一体，它们相对滚轮架可以自由旋转。计数式编码器是一种能把旋转角位移量成正比地转换为数字量信号的机电器件。在此的编码器与滚轮有以下关系当滚轮旋转一圈时，编码器通过其电缆输出某一固定值的电脉冲方波数字信号。滚轮架由数个机械构件连接，并装在一个座架上。旋转体的周期测定器是由位置触发器和位置传感器组成。当位置触发器接近经过位置传感器时，位置传感器通过电缆将向微机发出一个电脉冲信号。位置传感器和计数式编码器分别通过电缆直接与微机连接。一个直流电源向所有电气部件供电。其特点在于使用了计数式编码器和旋转体周期测定器，它们分别通过电缆与一个微机系统配接，它们共用一个直流电源。本技术采用的计数式编器至少应满足以下条件当滚轮外径转过0.5毫米弧长，计数式编码器与微机就能够分辨、识别和记录相应的数字信号。为了使测量直径的误差小于或等于±0.2毫米，计数式编码器应优先选用角位移细分的增量式编码器。该编码器须满足的技术条件为当滚轮旋转一圈时，编码器向微机输出一固定值的电脉冲数字数字信号，该信号的数值应大于或等于滚轮外径周长(毫米单位)数值的2倍。采用该编码器后，本技术的电路部分就非常简单，其主要结构特点是滚轮架上装着滚轮和增量式编码器，滚轮与其轴连为一体，增量式编码器的轴与滚轮的轴由一个柔性联轴器同轴相联。滚轮架通过某些机械构件可以绕某一固定轴转动，并在一个弹簧机构的作用下，使滚轮与被测旋转体一直密切接触。当然，在测量精度要求不高(约为±1.5毫米)的情况下，计数式编码器也可以采用角位置－时间细分的增量式编码器，该编码器可不与滚轮轴相联接，但是其电路将较为复杂，需要设计专用微机软件程序，整个电路调试工作量大。在使用该装置进行测量时，要求被测旋转体必须匀速旋转；不能变速旋转、暂时停转或反转，否则测量将无法进行。在本技术装置中，由于把滚轮外径周长作为基准尺来使用，故要求其外径值在各种恶劣条件下都保持很好的稳定性，因此应选用耐磨和温度膨胀系数极小的金属材料，最好选用不锈钢类中的铟钢。滚轮的外径约为100毫米左右。本技术装置中，其特征是旋转体的周期测定器是由一个位置触发器和一个二值型电型位置传感器构成。该位置触发器是一个带永磁铁的金属物体，它可以稳定地吸附在被测旋转体的侧面。该位置传感器是一个非接触的电磁接近开关，它由表架支承着。使用本技术进行测量时，先将位置触发器吸在被测旋转体的侧面，用表架把位置传感器稳定地安在位置触发器旋转经过的位置上，把本测量装置安装在被测旋转体旁，通过机械连接件使滚轮与被测物直径面一直密切接触，保持纯滚动运动。用电缆把所有电气部件联连起来，打开电源开关，就可进行测量。本技术的工作原理是当吸在被测物侧面的位置触发器旋转经过位置传感器时，该传感器就向微机发出一个方波信号，此时微机开始记录编码器输出的脉冲数。当位置触发器旋转一圈微机再收到传感器发出的方波信号时，微机就停止记录编码器的脉冲数。这样微机通过记录被测物旋转一圈时编码器输出的脉冲总数m，就可按下式算出旋转体的直径φφ＝ (m×p)/(π)式中P是编码器转出一个脉冲数时，滚轮外径对应转过的弧长值。为了减少测量误差，一般要采集被测物转5圈以上的数据，然后计算其平均值。本技术的优点是，采用了增量式编码器和周期测定器，大大简化的测量装置。由于滚轮外径转过1毫米弧长时，编码器就输出2个脉冲，而周期测定器测量周期的时间误差小于±0.5毫秒，因此本测量装置测量旋转体直径的理论误差将小于0.2毫米。由于使用了微机系统，本装置可以自动存储、计算、显示测量结果，并可计算多次测量的平均值。本装置轻便小巧，操作简单，制造成本低，便于推广应用。附图说明图1测量装置示意图下面根据附图描述本技术的实施例如图1所示，本技术由滚轮1、增量式编码器2、滚轮架3、弹簧套4、弹簧5、座架6、位置触发器7、位置传感器8、磁性表座9、带直流电源的微机系统10组成。把一个带永磁铁的金属座作为位置触发器7吸到轮带11的侧面，用磁性表座9将位置传感器8稳定地架到位置触发器7旋转经过的位置上，把座架6放到轮带11旁，把滚轮1与轮带11的被测直径面相接触，通过弹簧5使滚轮1与轮带11一直密切接触作纯滚动运动，通过电缆将编码器2和位置传感器8即非接触电磁接近开关与微机系统10联连，微机系统10是带5V直流电源的MCS51系列的单片机系统，这样就可对轮带直径进行测量了。权利要求1.一种回转窑轮带和托轮直径动态测量装置，其特征在于结构是滚轮架3上装有滚轮1和计数式编码器2，滚轮架3由机械构件连接，它装在座架6上；位置触发器7吸附在被测旋转体上，位置传感器8由表座9支承放在被测旋转体的侧面旁边；计数式编码器2和旋转体周期测定器分别通过电缆与一个微机系统10配接，共用一个直流电源。2.根据权利要求1所述的一种回转转窑轮带和托轮直径动态测量装置，其特征在于，当滚轮1旋转一圈时，计数式编码器2就向微机10输出某一固定值的电脉冲数，该数值大于或等于滚轮外径周长数值的2倍(毫米单位)，计数式编码器2应采用角位移细分的增量式编码器，也可以是角位置一时间细分的增量式编码器。3.根据权利要求1所述的一种回转带和托轮直径动态测量量装置，其特征在于，滚轮1的外径套圈是选用金材属材料铟钢，滚轮套圈的外径为100毫米。4.根据权利要求1所述的一种回转窑带和托轮直径动态测量装置，其特征在于，旋转体的周期测定器是由一个位置触发器7和一个二值型电类位置传感器8组成。5.根据权利要求4所述的一种回转窑轮带和托轮直径动态测量装置，其特征在于，周期测定器的位置触发器7是一个带永磁铁的金属座，二值型电类位置传感器8是一个非接触的电磁接近开关。专利摘要本技术提供一种新型的测量在旋转中大直径(超过500毫米)圆形物的直径测量装置。改变原有轮带与托轮直径测量精度低、笨重的特点。该装置特点是滚轮架上装有滚轮和增量式编码器，滚轮架由机械构件连接并装在座架上；位置触发器吸在被测旋转体上，位置传感器放在被测旋转体旁；位置传感器和增量式编码器通过电缆与微机联接，共用一个直流电源。这样就使该仪器提高了测量精度，而且操作简单，自重轻、成本低，有利推广应用。文档编号G01B7/12GK2173389SQ9320853公开日1994年8月3日 申请日期1993年4月3日 优先权日1993年4月3日专利技术者张云 申请人:武汉工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转窑轮带和托轮直径动态测量装置，其特征在于结构是：滚轮架３上装有滚轮１和计数式编码器２，滚轮架３由机械构件连接，它装在座架６上；位置触发器７吸附在被测旋转体上，位置传感器８由表座９支承放在被测旋转体的侧面旁边；计数式编码器２和旋转体周期测定器分别通过电缆与一个微机系统１０配接，共用一个直流电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，
申请(专利权)人：武汉工业大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]