本发明专利技术公开了一种轴体位移测量装置，包括设在载体上的被测轴体、拍摄模块、数据分析模块；所述被测轴体上设有色卡；所述拍摄模块用于获取被测轴体的图像信息以及自身对准的色线角度；所述数据分析模块用于对图像信息进行分析，得到拍摄模块在色卡上的交点初始位置与被测时所在位置之间的色线条数，所述数据分析模块根据色线角度、色线条数以及预设在自身内的色线宽度计算被测轴体的位移数据。本发明专利技术采用光学测量方式，不受复杂电磁环境的影响，其远程远高于传统的测量手段，因此该发明专利技术的抗干扰能力强，能对超临界轴、高速旋转轴进行位移测量。测量。测量。
【技术实现步骤摘要】
一种轴体位移测量装置及方法
[0001]本专利技术属于光学测量领域，特别涉及一种轴体位移测量装置及方法。
技术介绍
[0002]传统位移测量主要有电感式位移测量和电涡流位移测量，电感式位移测量应用最广的是差动变压器，它是一个其原边有一个绕组，副边有两个绕组。有一活动铁芯作为检测元件，当平衡时无电压(信号)输出，铁芯位移时使磁路改变，从而使输出电压随之改变。电涡流位移测量利用电涡流效应源自振荡电路的能量进行测量。给传感器探头内线圈提供一个交变电流，可以在传感器线圈周围形成磁场，导体内会激发出电涡流，电涡流的磁场方向与线圈磁场方向正好相反，从而改变探头内线圈阻抗值，这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。利用这一特点进行位移测量。
[0003]直升机本身就处于复杂电磁环境中，采用传统的位移测量方式，容易遭受电磁干扰；且传统的位移测量方式，一般需在被测件上加装测量板等附件，对于直升机高速旋转轴而言，将破坏轴体的动平衡，加大轴体的位移量；传统的位移测量装置量程相对较小，不适合直升机位移量较大的超临界轴测量。
[0004]因此，本专利技术提供一种抗干扰能力强，能对超临界轴、高速旋转轴进行位移测量的测量装置及方法。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术公开了一种轴体位移测量装置，包括设在载体上的被测轴体、拍摄模块、数据分析模块；
[0006]所述被测轴体上设有色卡；
[0007]所述拍摄模块用于获取被测轴体的图像信息以及自身对准的色线角度；
[0008]所述数据分析模块用于对图像信息进行分析，得到拍摄模块在色卡上的交点初始位置与被测时所在位置之间的色线条数，所述数据分析模块根据色线角度、色线条数以及预设在自身内的色线宽度计算被测轴体的位移数据。
[0009]更进一步地，所述位移数据包括所述被测轴体的径向位移数据和轴向位移数据。
[0010]更进一步地，所述拍摄模块包括调节平台、摄像结构、光学放大结构，所述载体上设有调节平台，所述调节平台上设有摄像结构，所述摄像结构上螺纹连接有光学放大结构。
[0011]更进一步地，所述摄像结构包括安装壳体，所述安装壳体内依次设有定位光学镜片、摄像头，所述定位光学镜片靠近光学放大结构，所述定位光学镜片上设有两条垂直相交的刻线。
[0012]根据权利要求所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述安装壳体上设有补光灯。
[0013]更进一步地，所述安装壳体内设有固定槽，所述固定槽内设有定位光学镜片，所述定位光学镜片两侧分别设有固定套，所述固定套与固定槽槽璧接触，所述定位光学镜片上
设有角度调节拨片，所述安装壳体上设有容置角度调节拨片的容置孔，所述安装壳体靠近容置孔的部位设有角向刻度。
[0014]更进一步地，所述光学放大结构包括连接壳体，所述连接壳体内依次设有放大凸透镜、光学棱镜、调焦凸透镜，所述调焦凸透镜靠近安装壳体；
[0015]所述连接壳体包括依次连接的容置管、斜管、连接管，所述连接管靠近安装壳体，所述容置管、斜管、连接管的横向水平线依次上升，所述容置管内设有放大凸透镜，所述斜管内设有光学棱镜，所述连接管内设有调焦凸透镜。
[0016]更进一步地，所述光学棱镜包括平行设置的第一光学棱镜、第二光学棱镜，所述第一光学棱镜靠近调焦凸透镜；
[0017]所述第一光学棱镜的横向水平线低于第二光学棱镜的横向水平线；
[0018]所述第二光学棱镜的横向水平线低于调焦凸透镜的横向水平线；
[0019]所述第一光学棱镜的横向水平线高于放大凸透镜的横向水平线。
[0020]本专利技术的另一个目的是公开一种轴体位移测量方法，包括：
[0021]基于拍摄模块拍摄被测轴体运行至停止运行，角度调节拨片随着定位光学镜片旋转到相对位置，则角度拨片对准的角向刻度为色线角度；
[0022]基于拍摄模块拍摄被测轴体运行至停止运行的图像信息；
[0023]基于数据分析模块分析图像信息，得到定位光学镜片上刻线在色卡上的交点初始位置与被测时刻线所在位置之间的色线条数；
[0024]基于数据分析模块并根据色线角度、色线条数、色线的宽度计算被测轴体径向位移数据、轴向位移数据。
[0025]更进一步地，所述被测轴体轴向位移数据、径向位移数据的计算公式表示如下：
[0026]轴向位移数据：
△
X＝K1＊n＊B＊cosα
[0027]径向位移数据：
△
Z＝K2＊n＊B＊sinα
[0028]其中，n为定位光学镜片上两条刻线的交点初始位置与被测时刻线所在位置之间的距离，即跨越色卡上的色线条数；
[0029]B为色线的宽度；
[0030]α为色线角度；
[0031]K1为轴向位移修正系数，可轴向通过标定方式得出；
[0032]K2为径向位移修正系数，可径向通过标定方式得出。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]1)本专利技术采用光学测量方式，不受复杂电磁环境的影响，其远程远高于传统的测量手段，因此该专利技术的抗干扰能力强，能对超临界轴、高速旋转轴进行位移测量。
[0035]2)本专利技术测量精度可控，测量成本低廉，操作简便，测量可靠性高，前景广阔。
[0036]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1示出了根据本专利技术实施例一的结构示意图；
[0039]图2示出了光学放大结构的结构示意图；
[0040]图3示出了摄像结构与调节台的连接示意图；
[0041]图4示出了容置口的结构示意图；
[0042]图5示出了图4中A－A的结构示意图；
[0043]图6示出了定位光学镜片的结构示意图；
[0044]图7示出了调节平台的结构示意图；
[0045]图8示出了本专利技术的应用示意图；
[0046]图9示出了色卡的示意图；
[0047]附图标记：1被测轴体，11色卡，2拍摄模块，21调节平台，211水平调节座，2111水平调节垫片，212高度调节座，2121高度调节垫片，22光学放大结构，221连接壳体，2211容置管，2212斜管，2213连接管，23放大凸透镜，24第一光学棱镜，25第二光学棱镜，26调焦凸透镜，27摄像结构，271第一安装壳体，2711第一固定环，2712第一限制环，2713第一连接块，27本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轴体位移测量装置，其特征在于，包括设在载体(4)上的被测轴体(1)、拍摄模块(2)、数据分析模块(3)；所述被测轴体(1)上设有色卡(11)；所述拍摄模块(2)用于获取被测轴体(1)的图像信息以及自身对准的色线角度；所述数据分析模块(3)用于对图像信息进行分析，得到拍摄模块(2)在色卡(11)上的交点初始位置与被测时所在位置之间的色线条数，所述数据分析模块(3)根据色线角度、色线条数以及预设在自身内的色线宽度计算被测轴体(1)的位移数据。2.根据权利要求1所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述位移数据包括所述被测轴体(1)的径向位移数据和轴向位移数据。3.根据权利要求1所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述拍摄模块(2)包括调节平台(21)、摄像结构(27)、光学放大结构(22)，所述载体(4)上设有调节平台(21)，所述调节平台(21)上设有摄像结构(27)，所述摄像结构(27)上螺纹连接有光学放大结构(22)。4.根据权利要求3所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述摄像结构(27)包括安装壳体，所述安装壳体内依次设有定位光学镜片(274)、摄像头(276)，所述定位光学镜片(274)靠近光学放大结构(22)，所述定位光学镜片(274)上设有两条垂直相交的刻线(2741)。5.根据权利要求4所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述安装壳体上设有补光灯(275)。6.根据权利要求4所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述安装壳体内设有固定槽(277)，所述固定槽(277)内设有定位光学镜片(274)，所述定位光学镜片(274)两侧分别设有固定套(2743)，所述固定套(2743)与固定槽(277)槽璧接触，所述定位光学镜片(274)上设有角度调节拨片(2742)，所述安装壳体上设有容置角度调节拨片(2742)的容置孔(273)，所述安装壳体靠近容置孔(273)的部位设有角向刻度(2725)。7.根据权利要求3所述的一种轴体位移测量装置，其特征在于，所述光学放大结构(22)包括连接壳体(221)，所述连接壳体(221)内依次设有放大凸透镜(23)、光学棱镜、调焦凸透镜(26)，所述调焦凸透镜(26)靠近安装壳体；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：危干军，李彦，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。