一种轴承工作温度的测温装置及测量方法，该装置由感温探头、温度测量控制器、离心力开关或转速开关、线性稳压器或电源管理芯片、数据存储芯片以及绝热材料组成测温和记录系统，另外装置中还有由通信接口以及计算机组成的温度数据读出和显示系统，通过测温和记录系统在线测量轴承的工作温度并记录，测量结束之后读取温度数据并存储，还能通过温度数据读出和显示系统显示测量温度数据，保证了精确有效的测量出轴承的工作温度，同时该装置体积小、易于安装、功耗低并能够在高速轴承的工作环境中进行长时间的测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种温度测量装置及测量方法，具体涉及一种轴承工作温度的测温装 置及测量方法。
技术介绍
在工业领域中大量存在发动机和其他的旋转式机械，这些机械的运行情况与其内 部轴承的工作状态密切相关，而内部轴承的工作温度是表征轴承工作状态的非常重要的参 数，因此需要对内部轴承的工作温度进行实时测量。目前对轴承的工作温度进行测量有两 种方法一种方法是将感温探头和轴承相接触，用感温探头感应轴承的温度并通过无线通 信的方法将数据传输到外部的记录装置，这种方法用感温探头直接感应轴承的工作温度， 在无线通信的信号状态好的情况下测量的精度能够保证，但是无线信号非常容易受到发动 机内部复杂的环境条件的干扰而不能保证测量的精度；另外由于带有无线通信装置导致该 测量装置的体积大，不方便安装；而且无线通信装置为了穿透轴承外部部件来发送信号，其 发射模块的功耗就需要高，由此导致容易过热无法胜任高速和长时间的测量。另一种方法 是进行间接测量，就是预先测量流经轴承的冷却液的温度或者其它相关量，然后通过相应 的数学模型分析出冷却液温度与轴承的工作温度之间的关系，从而间接推算出轴承的工作 温度，虽然这种方法的测量装置能够对高速旋转的轴承进行测量，测量时间也不受限制。但 是作为一种间接的测量方法，它的测量精度很大程度上取决于所采用的数学模型与现实环 境的相似程度，而现实中大部分高速旋转的轴承的工作环境非常复杂，各种边界条件难以 甚至是无法测量，因此数学模型的精确程度非常有限，从而使得测温结果的准确性差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种轴承工作温度的 测温装置及测量方法，该装置由感温探头、温度测量控制器、离心力开关或转速开关、线性 稳压器或电源管理芯片、数据存储芯片以及绝热材料组成测温和记录系统，另外装置中还 有由通信接口以及计算机组成的温度数据读出和显示系统，通过测温和记录系统在线测量 轴承的工作温度并记录，测量结束之后读取温度数据并存储，还能通过温度数据读出和显 示系统显示测量温度数据，保证了精确有效的测量出轴承的工作温度，同时该装置体积小、 易于安装、功耗低并能够在高速轴承的工作环境中进行长时间的测量。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是一种轴承工作温度的测温装置，包括与轴承旋转部位相接触的感温探头1，所述的 感温探头1的输出端口 22与温度测量控制器2的输入端口 23相连接，所述的温度测量控 制器2由信号放大与滤波电路7、A/D转换电路8以及微处理器MCU9和它们之间的连接构 成，温度测量控制器2的输入端口 23和其信号放大与滤波电路7的输入端42相连接，信号 放大与滤波电路7的输出端43和A/D转换电路8的输入端44相连接，A/D转换电路8的 输出端45和微处理器MCU9的输入端口 46相连接，微处理器MCU9的输出端口 47和温度测量控制器2的输出端口 24相连接，微处理器MCU9的控制端口 48和温度测量控制器2的 控制端口 26相连接，微处理器MCU9的使能端口 49和温度测量控制器2的使能端口 28相 连接，微处理器MCU9的电源端口 50和温度测量控制器2的电源端口 34相连接，微处理器 MCU9内有低功耗模块、采集温度数据模块、延时模块以及测量结束判断模块，温度测量控制 器2的输出端口 24与数据存储芯片3的输入端口 25相连接，温度测量控制器2的控制端 口 26与电源管理芯片4的使能端口 31和数据存储芯片3的使能端口 32相连接，电源管理 芯片4中有初始化模块，温度测量控制器2的使能端口 28与转速开关5的输出端口 27相 连接，转速开关5的转速触头和轴承的旋转部位相接触，温度测量控制器2的电源端口 34、 感温探头1的电源端口 33、数据存储芯片3的电源端口 35以及转速开关5的电源端口 36 与电源管理芯片4的输出端口 21相连接，在电源管理芯片4、温度测量控制器2、数据存储 芯片3以及转速开关5之间用绝热材料6填充，这样的感温探头1、温度测量控制器2、数据 存储芯片3、电源管理芯片4以及转速开关5和它们之间的连接构成了测温和记录系统；测 温和记录系统中的数据存储芯片3的数据输出端口 38和单片机10的数据输入端口 39相 连接，单片机10内部有数据读出和显示模块，单片机10的数据输出端口 40和计算机11的 数据通信端口 41相连接，这样的单片机10以及计算机11和它们之间的连接构成了温度数 据读出和显示系统。所述的转速开关5可以用离心力开关代替。所述的电源管理芯片4可以用线性稳压器代替。上述的测量轴承工作温度的测温装置的测量方法，步骤如下步骤1 初始化阶段，即给电源管理芯片4上电启动其初始化模块，初始化模块驱 动输出端口 21向温度测量控制器2中的微处理器MCU9以及转速开关5供电启动，另外在 转速开关5上预设临界启动转速值；步骤2 休眠阶段，即微处理器MCU9供电启动时调用其低功耗模块将微处理器9 置于低功耗状态；步骤3 开始工作判断阶段，即当转速开关5没有接收到轴承旋转部位的转速信号 时，持续休眠阶段，而当转速开关5接收到轴承旋转部位的转速信号并大于其预设临界启 动转速值时，转速开关5导通并通过其输出端口 27向温度测量控制器2的使能端口 28发 出中断低功耗状态信号，随后微处理器MCU9调用其采集温度数据模块，从而退出低功耗状 态；步骤4 数据采集阶段，即通过微处理器MCU9调用其采集温度数据模块，首先将启 动感温探头电源指令通过微处理器MCU9的控制端口 48经温度测量控制器2的控制端口 26 发送到电源管理芯片4的使能端口 31，由此电源管理芯片4的输出端口 21通过驱动感温探 头1的电源端口 33，向感温探头1供电，感温探头1通过接触轴承旋转部位将轴承的工作温 度电信号通过输出端口 22经温度测量控制器2的输入端口 23发送至信号放大与滤波电路 7的输入端42，经过信号放大与滤波电路7对该轴承的工作温度电信号的放大滤波处理，处 理后的工作温度电信号经信号放大与滤波电路7的输出端43发送至A/D转换电路8的输 入端44，对该信号进行模数转换，将转换后的轴承的工作温度数字数据通过A/D转换电路8 的输出端45发送至微处理器MCU9的输入端口 46，由此微处理器MCU9调用其温度转换模块 将工作温度数字数据均化后得到实时的轴承的工作温度数据，并将该工作温度数据存于微处理器MCU9的寄存器中，然后将启动数据存储芯片电源指令通过微处理器MCU9的控制端 口 48经温度测量控制器2的控制端口 26发送到电源管理芯片4的使能端口 31，由此电源 管理芯片4的输出端口 21通过数据存储芯片3的电源端口 35，向数据存储芯片3供电，随 后实时的轴承的工作温度数据通过微处理器MCU9的输出端口 47经温度测量控制器2的输 出端口 24发送至数据存储芯片3的输入端口 25，由数据存储芯片3对该数据进行保存，保 存完毕后，微处理器MCU9清除掉其寄存器中的该数据，并将关闭数据存储芯片电源指令通 过微处理器MCU9的控制端口 48经温度测量控制器2的控制端口 26发送到电源管理芯片 4的使能端口 31，由此电源管理芯片4的输出端口 21通过数据存储芯片3的电源端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴承工作温度的测温装置，包括与轴承旋转部位相接触的感温探头１，其特征在于：所述的感温探头（１）的输出端口（２２）与温度测量控制器（２）的输入端口（２３）相连接，所述的温度测量控制器（２）由信号放大与滤波电路（７）、Ａ／Ｄ转换电路（８）以及微处理器ＭＣＵ（９）和它们之间的连接构成，温度测量控制器（２）的输入端口（２３）和其信号放大与滤波电路（７）的输入端（４２）相连接，信号放大与滤波电路（７）的输出端（４３）和Ａ／Ｄ转换电路（８）的输入端（４４）相连接，Ａ／Ｄ转换电路（８）的输出端（４５）和微处理器ＭＣＵ（９）的输入端口（４６）相连接，微处理器ＭＣＵ（９）的输出端口（４７）和温度测量控制器（２）的输出端口（２４）相连接，微处理器ＭＣＵ（９）的控制端口（４８）和温度测量控制器（２）的控制端口（２６）相连接，微处理器ＭＣＵ（９）的使能端口（４９）和温度测量控制器（２）的使能端口（２８）相连接，微处理器ＭＣＵ（９）的电源端口（５０）和温度测量控制器（２）的电源端口（３４）相连接，微处理器ＭＣＵ（９）内有低功耗模块、采集温度数据模块、延时模块以及测量结束判断模块，温度测量控制器（２）的输出端口（２４）与数据存储芯片（３）的输入端口（２５）相连接，温度测量控制器（２）的控制端口（２６）与电源管理芯片（４）的使能端口（３１）和数据存储芯片（３）的使能端口（３２）相连接，电源管理芯片（４）中有初始化模块，温度测量控制器（２）的使能端口（２８）与转速开关（５）的输出端口（２７）相连接，转速开关（５）的转速触头和轴承的旋转部位相接触，温度测量控制器（２）的电源端口（３４）、感温探头（１）的电源端口（３３）、数据存储芯片（３）的电源端口（３５）以及转速开关（５）的电源端口（３６）与电源管理芯片（４）的输出端口（２１）相连接，在电源管理芯片（４）、温度测量控制器（２）、数据存储芯片（３）以及转速开关（５）之间用绝热材料（６）填充，这样的感温探头（１）、温度测量控制器（２）、数据存储芯片（３）、电源管理芯片（４）以及转速开关（５）和它们之间的连接构成了测温和记录系统；测温和记录系统中的数据存储芯片（３）的数据输出端口（３８）和单片机（１０）的数据输入端口（３９）相连接，单片机（１０）内部有数据读出和显示模块，单片机（１０）的数据输出端口（４０）和计算机（１１）的数据通信端口（４１）相连接，这样的单片机（１０）以及计算机（１１）和它们...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王伯雄，刘文峰，秦垚，赵博华，罗秀芝，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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