本实用新型专利技术提供了一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，该装置包括齿轮、霍尔齿轮传感器、脉冲信号采集模块和显示模块，齿轮联接在偏心轴上，霍尔齿轮传感器设置在齿轮的一侧并与齿轮的齿顶面相对；霍尔齿轮传感器与脉冲信号采集模块通讯相连，脉冲信号采集模块与显示模块通讯相连。通过该装置，能够在高频振动及冲击恶劣等环境下实时监测偏心轴转速及振动体激振频率，并可将转速信息实时上传到可编程控制器或其他主控机与其他数据进行实时处理及记录。实时处理及记录。实时处理及记录。
【技术实现步骤摘要】
一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置
[0001]本技术涉及一种钻机偏心轴的转速及激振频率的测量装置。
技术介绍
[0002]动力头是声频钻机的核心部件，其中偏心轴的转速及振动体的激振频率是声频钻机在地质钻探过程中的核心参数。测量的准确性、实时性、可靠性尤为重要。
[0003]由于动力头振动体的振动频率及加速度都远超普通传感器的使用条件都不能满足使用要求。因此需要一种能够在高振动及野外施工等恶劣环境下的转速和激振频率测量装置。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术中的问题，本技术提供了一种声频钻机转速和激振频率测量装置，通过该装置，能够在高频振动及冲击恶劣等环境下实时监测偏心轴转速及振动体激振频率，并可将转速信息实时上传到可编程控制器(或其他主控机)与其他数据进行实时处理及记录。
[0005]为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
[0006]一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，包括齿轮、霍尔齿轮传感器、脉冲信号采集模块和显示模块，所述齿轮联接在偏心轴上，所述霍尔齿轮传感器设置在齿轮的一侧并与齿轮的齿顶面相对；所述霍尔齿轮传感器与所述脉冲信号采集模块通讯相连，所述脉冲信号采集模块与所述显示模块通讯相连。
[0007]作为优选，所述齿轮为同步带齿形带轮。
[0008]作为优选，所述显示模块为串口通讯显示屏。
[0009]更进一步，所述霍尔齿轮传感器通过安装座固定。
[0010]更进一步，所述安装座包括安装底座、安装压板和紧固螺栓，所述安装底座和安装压板相对的一面设置有相对的半圆形槽，紧固螺栓将安装底座和安装压板对向压紧，所述安装底座和安装压板上的半圆形槽形成圆形槽，霍尔齿轮传感器就固定在该圆形槽中。
[0011]更进一步，所述霍尔齿轮传感器外侧设置有螺纹，所述圆形槽内壁也对应设置有螺纹，所述霍尔齿轮传感器螺纹连接在所述圆形槽内。
[0012]更进一步，所述紧固螺栓具有螺栓头，所述螺栓头与安装压板的顶面之间设置有弹簧垫圈。
[0013]本技术具有的技术效果：
[0014]1)本装置采用霍尔齿轮传感器，具有高的可靠性和测量精度，能够满足声频钻机在高频振动及野外施工等恶劣环境下的使用要求；
[0015]2)本装置可以实现探过程中偏心轴转速及振动体激振频率的实时采集，从而更有利于现场钻探工程技术人员根据钻进速度及振动体激振频率等特性参数判断现场地层情况。
附图说明
[0016]下面结合附图对本技术做进一步说明
[0017]图1为本技术所述测量装置的整体结构示意图；
[0018]图2为本技术所述测量装置的电路图；
[0019]图3为图1中传感器的安装结构示意图；
[0020]图4为图3的侧视图。
[0021]其中：
[0022]1‑
齿轮、2
‑
安装座、3
‑
霍尔齿轮传感器、4
‑
脉冲信号采集模块、5
‑
显示模块、21
‑
安装压板、22
‑
安装底座、23
‑
圆形槽、24
‑
弹簧垫圈、25
‑
紧固螺栓。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]如图1、图2所示，本技术提供了一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，包括齿轮1、霍尔齿轮传感器3、脉冲信号采集模块4和显示模块5，齿轮1联接在偏心轴上，这样偏心轴旋转后即会带动齿轮1转动。霍尔齿轮传感器3通过安装座2设置在齿轮1的一侧并与齿轮1的齿顶面相对；霍尔齿轮传感器3与脉冲信号采集模块4通讯相连，脉冲信号采集模块4与显示模块5通讯相连。
[0025]其工作原理为：声频钻机运转过程中，声频钻机的偏心轴带动齿轮1进行回转运动，齿轮1每转过一个齿，霍尔齿轮传感器3前端磁场强度会发生一个周期变换，霍尔齿轮传感器3将前端磁场强度变化转换成脉冲信号传递给脉冲信号采集模块4，脉冲信号采集模块4按周期1秒进行信号采集得到每1s内收到的脉冲信号数，记为n，同时通过通讯端口将该脉冲信号数n传递给显示模块5，经显示模块5内部数据处理运算后将偏心轴转速和激振频率显示和记录。具体的数据处理方式为，齿轮1的齿数记为N，脉冲信号采集模块1s收到的脉冲信号数为n，齿轮1每旋转一周经霍尔齿轮传感器3产生N个脉冲，则每秒产生的脉冲信号数与转速(转/分钟)的对应关系为转速R＝n/N*60。与激振频率的对应关系为f＝n/N。通过上述数据处理从而实现实时测量偏心轴转速R及振动体激振频率f。例如，假如齿轮1的齿数为16，则每秒中产生的脉冲数与转速的对应关系为转速R＝n/16*60，与激振频率的对应关系为f＝n/16。
[0026]作为优选，所述齿轮1为同步带齿形带轮。
[0027]作为优选，所述显示模块5为串口通讯显示屏。
[0028]如图3、图4所示，霍尔齿轮传感器3通过安装座2固定，其中，安装座2包括安装底座22、安装压板21和紧固螺栓25，安装底座22和安装压板21相对的一面设置有相对的半圆形槽，紧固螺栓25将安装底座22和安装压板21对向压紧，安装底座22和安装压板21上的半圆形槽形成圆形槽23，霍尔齿轮传感器3就固定在该圆形槽23中。霍尔齿轮传感器3外侧设置有螺纹，圆形槽23内壁也对应设置有螺纹，霍尔齿轮传感器3螺接在该圆形槽23内，采用螺接的方式不仅起到了调整位置的作用也起到了定位的作用。紧固螺栓25具有螺栓头，螺栓头与安装压板21的顶面之间设置有防止紧固螺栓25松动的弹簧垫圈24。
[0029]上述测量装置的测量方法包括如下步骤：
[0030]1)偏心轴旋转后带动齿轮转动，利用齿轮顶面的特殊形状，使得霍尔齿轮传感器
磁场发生变化，霍尔齿轮传感器将磁场变换转化成脉冲信号传送给脉冲信号采集模块；
[0031]2)脉冲信号采集模块采集脉冲信号并通过串行通讯将数据信息传送给显示模块；数据信息包括每1s收集的脉冲信号数n；
[0032]3)显示模块对数据信息进行处理后将转速及激振频率显示到屏幕上；对数据信息进行处理包括：根据公式R＝n/N*60计算出转速R，根据公式f＝n/N计算出振动体激振频率，其中N为齿轮的齿数。
[0033]4)转速信息也可实时上传到可编程控制器(或其他控制主机)与其它数据进行实时处理及记录。
[0034]本领域技术人员将会认识到，在不偏离本技术的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，包括齿轮、霍尔齿轮传感器、脉冲信号采集模块和显示模块，其特征在于：所述齿轮联接在偏心轴上，所述霍尔齿轮传感器设置在齿轮的一侧并与齿轮的齿顶面相对；所述霍尔齿轮传感器与所述脉冲信号采集模块通讯相连，所述脉冲信号采集模块与所述显示模块通讯相连。2.如权利要求1所述的一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，其特征在于，所述齿轮为同步带齿形带轮。3.如权利要求1或2所述的一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，其特征在于，所述显示模块为串口通讯显示屏。4.如权利要求1或2所述的一种声频钻机偏心轴转速和激振频率测量装置，其特征在于，所述霍尔齿轮传感器通过安装座固定。5.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓冬，吴浩，程彦，周兢，戚建顺，张福海，刘勤学，马文其，唐德林，李向东，岳民，李明，田英材，陆卫星，任晓飞，李自波，张滕滕，禹冀云，
申请(专利权)人：中煤地第二勘探局集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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