反射式超声波反射面的装配系统及方法技术方案

本发明专利技术提供反射式超声波反射面的装配系统及方法。所述装配系统包括：支撑固定装置，用于支撑固定超声波风速仪的探头安装板；控制装置，获取探头安装板上探头的反射波信息，基于反射波信息确定超声波风速仪的反射面是否为理想反射面，并在超声波风速仪的反射面不是理想反射面时生成一调整信号；调整装置，基于控制装置输出的调整信号调整反射面相对探头安装板的平行度和距离，以使反射面相对探头安装板满足平行度和距离需求。本发明专利技术可以对超声波风速仪的探头安装板进行夹紧固定，在线调整安装螺帽的松紧程度，以调整安装螺栓和探头安装板的相对位置，确保反射面与探头安装面的平行度与安装间距，达到改善风速仪传感器的精度和测量量程的目的。测量量程的目的。测量量程的目的。

【技术实现步骤摘要】
反射式超声波反射面的装配系统及方法


[0001]本专利技术涉及传感器领域，特别是涉及超声波测风传感器


技术介绍

[0002]超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
[0003]反射式超声波传感器是基于超声波反射法进行测量的一种传感器，超声波反射法是被测物体(如工业材料，人类)传输超声，再利用其反射，多普勒效应，传输等获取信息的测量对象和处理，形成图像的一种方法。反射式超声波传感器在组装时，超声波反射面直接影响超声波在空气中的飞度距离，影响信号因安装角度导致的衰减程度，从而影响传感器的数据精度和测量量程。因此需要保证反射面的无偏移安装，以确保精度。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供了反射式超声波反射面的装配系统及方法，用于解决现有技术中超声波反射面在装配时无法有效防止反射面偏移的技术问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种反射式超声波反射面的装配系统，包括：支撑固定装置，用于支撑固定超声波风速仪的探头安装板；控制装置，获取所述探头安装板上探头的反射波信息，基于所述反射波信息确定所述超声波风速仪的反射面是否为理想反射面，并在所述超声波风速仪的反射面不是理想反射面时生成一调整信号；调整装置，置于所述超声波风速仪的反射面上方，基于所述控制装置输出的调整信号调整所述反射面相对所述探头安装板的平行度和距离，以使所述反射面相对所述探头安装板满足平行度和距离需求。
[0006]于本专利技术一实施例中，所述探头安装板上设有多个支柱；所述反射面通过设有带螺帽的螺栓与各所述支柱进行连接固定；其中，所述反射面与各所述支柱之间分别装设有弹簧垫片。
[0007]于本专利技术一实施例中，所述支撑固定装置包括：固定架，至少包括左固定侧壁，右固定侧壁和上固定侧壁；支撑结构，设于所述超声波风速仪的的底部，用于支撑所述超声波风速仪；夹紧结构，包括左夹板和右夹板，分别位于所述超声波风速仪的两侧，用于从左右两侧夹紧所述超声波风速仪的探头安装板；驱动结构，包括左驱动结构和右驱动结构，分别与所述左夹板和右夹板相连，分别驱动所述左夹板和所述右夹板夹紧或脱离所述超声波风速仪的探头安装板。
[0008]于本专利技术一实施例中，所述支撑结构包括设于所述超声波风速仪的的底部的托板和置于所述托板下方支撑所述托板的托板弹簧。
[0009]于本专利技术一实施例中，所述左驱动机构包括：至少一个左夹臂，倾斜连接于所述左固定侧壁和所述左夹板之间；左电磁铁，固定于所述支撑结构左侧；左吸盘，置于所述左电磁铁上方，并与所述左夹臂相连，在被所述左电磁铁吸附后带动所述左夹板向下移动，所述左夹板在向下移动时被所述左夹臂施加向右的推力，从而夹住所述探头安装板的左侧；所述右驱动机构包括：至少一个右夹臂，倾斜连接于所述右固定侧壁和所述右夹板之间；右电磁铁，固定于所述支撑结构右侧；右吸盘，置于所述右电磁铁上方，并与所述右夹臂相连，在被所述右电磁铁吸附后带动所述右夹板向下移动，所述右夹板在向下移动时被所述右夹臂施加向
←
的推力，从而夹住所述探头安装板的右侧。
[0010]于本专利技术一实施例中，所述支撑固定装置还包括；联动轴，左端连接于所述左吸盘和所述左夹板之间，右端连接于所述左吸盘和所述左夹板之间；左连接结构，将所述联动轴的左端连接固定于所述左固定侧壁；右连接结构，将所述联动轴的右端连接固定于所述右固定侧壁。
[0011]于本专利技术一实施例中，所述调整装置包括：多个驱动电机，固定于所述上固定侧壁上，且各所述驱动电机的电机轴分别与下方的各支柱对准；所述驱动电机的电机轴的下端装设有套筒，用于与所述螺帽匹配，带动所述螺帽旋转；所述驱动电机的电机轴上还装设有位于所述套筒上方控制所述套筒沿所述电机轴移动的弹簧。
[0012]于本专利技术一实施例中，所述控制装置包括：波形读取模块，用于在所述螺帽旋转过程中，持续接收探头安装板上探头的反射波信息，并通过接收的所述反射波信息记录反射波幅值；查找模块，从记录的反射波幅值中查找反射波最大幅值，并获取与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置；位置调整模块，基于获取的与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置控制所述调整装置将螺帽当前位置调整至与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置；装配控制模块，在螺帽当前位置为与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置时，基于所述超声波风速仪的目标飞度距离和当前温度确定飞度时间，并基于所述飞度时间输出调整信号，以供所述调整装置控制所述螺帽的旋转方向。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种反射式超声波反射面的装配方法，应用于如上所述的反射式超声波反射面的装配系统，所述方法包括：在连接反射面和探头安装板的螺栓的螺帽旋转过程中，持续接收探头安装板上探头的反射波信息，并通过接收的所述反射波信息记录反射波幅值；从记录的反射波幅值中查找反射波最大幅值，并获取与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置；基于获取的与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置控制所述调整装置将螺帽当前位置调整至与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置；在螺帽当前位置为与所述反射波最大幅值对应的螺帽位置时，基于所述超声波风速仪的目标飞度距离和当前温度确定飞度时间，并基于所述飞度时间输出调整信号，以供所述调整装置控制所述螺帽的旋转方向。
[0014]于本专利技术一实施例中，所述基于所述飞度时间输出调整信号包括：在飞度时间大于目标飞度时间时，输出控制螺帽向调紧方向旋转的调整信号；在飞度时间小于目标飞度时间时，输出控制螺帽向调松方向旋转的调整信号；在飞度时间等于目标飞度时间时，输出装配结束的调整信号。
[0015]如上所述，本专利技术的反射式超声波反射面的装配系统及方法，具有以下有益效果：
[0016]本专利技术可以对超声波风速仪的探头安装板进行夹紧固定，可通过电机在线调整安
装螺帽的松紧程度，以调整安装螺栓和探头安装板的相对位置，确保反射面与探头安装面的平行度与安装间距，达到改善风速仪传感器的精度和测量量程的目的。
附图说明
[0017]图1示出了本专利技术一实施例中的反射式超声波反射面的装配系统的原理结构框图。
[0018]图2示出了本专利技术一实施例中的反射式超声波反射面的装配系统的具体结构示意图。
[0019]图3示出了本专利技术一实施例的反射式超声波反射面的装配系统中存在较大距离的反射面水平偏移的示意图。
[0020]图4示出了本专利技术一实施例的反射式超声波反射面的装配系统中存在较小距离的反射面水平偏移的示意图。
[0021]图5示出了本专利技术一实施例的反射式超声波反射面的装配系统中反射面与探头安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：包括：支撑固定装置，用于支撑固定超声波风速仪的探头安装板；控制装置，获取所述探头安装板上探头的反射波信息，基于所述反射波信息确定所述超声波风速仪的反射面是否为理想反射面，并在所述超声波风速仪的反射面不是理想反射面时生成一调整信号；调整装置，置于所述超声波风速仪的反射面上方，基于所述控制装置输出的调整信号调整所述反射面相对所述探头安装板的平行度和距离，以使所述反射面相对所述探头安装板满足平行度和距离需求。2.根据权利要求1所述的反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：所述探头安装板上设有多个支柱；所述反射面通过设有带螺帽的螺栓与各所述支柱进行连接固定；其中，所述反射面与各所述支柱之间分别装设有弹簧垫片。3.根据权利要求2所述的反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：所述支撑固定装置包括：固定架，至少包括左固定侧壁，右固定侧壁和上固定侧壁；支撑结构，设于所述超声波风速仪的的底部，用于支撑所述超声波风速仪；夹紧结构，包括左夹板和右夹板，分别位于所述超声波风速仪的两侧，用于从左右两侧夹紧所述超声波风速仪的探头安装板；驱动结构，包括左驱动结构和右驱动结构，分别与所述左夹板和右夹板相连，分别驱动所述左夹板和所述右夹板夹紧或脱离所述超声波风速仪的探头安装板。4.根据权利要求3所述的反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：所述支撑结构包括设于所述超声波风速仪的的底部的托板和置于所述托板下方支撑所述托板的托板弹簧。5.根据权利要求3述的反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：所述左驱动机构包括：至少一个左夹臂，倾斜连接于所述左固定侧壁和所述左夹板之间；左电磁铁，固定于所述支撑结构左侧；左吸盘，置于所述左电磁铁上方，并与所述左夹臂相连，在被所述左电磁铁吸附后带动所述左夹板向下移动，所述左夹板在向下移动时被所述左夹臂施加向右的推力，从而夹住所述探头安装板的左侧；所述右驱动机构包括：至少一个右夹臂，倾斜连接于所述右固定侧壁和所述右夹板之间；右电磁铁，固定于所述支撑结构右侧；右吸盘，置于所述右电磁铁上方，并与所述右夹臂相连，在被所述右电磁铁吸附后带动所述右夹板向下移动，所述右夹板在向下移动时被所述右夹臂施加向
←
的推力，从而夹住所述探头安装板的右侧。6.根据权利要求3或5所述的反射式超声波反射面的装配系统，其特征在于：所述支撑固定装置还包括；联动轴，左端连接于所述左吸盘和所述左夹板之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪铁保，陆洋，张宾，
申请(专利权)人：上海南华机电有限公司，
类型：发明
国别省市：