一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了属于转速测量技术范围的一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置。该装置是在被测旋转部件附近安置一个单静电传感器电极或双静电传感器电极，感应所在位置处旋转物体的转动信息；静电传感器电极经信号调理单元和信号处理单元串联至微处理器，信号处理单元连接微处理器，由微处理器对静电信号进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。相比于现有的转速测量装置，该装置结构简单、成本极低、安装方便，不受被测部件尺寸大小的限制，不易受环境因素的影响，属于非接触测量，且具有较高的准确性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于转速测量技术范围，特别涉及一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置及方法。
技术介绍
转速是反映旋转设备运行状况的重要参数之一。转速测量技术广泛应用于工业领域中发电机、电动机、离心机、机床主轴等旋转设备的试验运转及速度调节系统中。转速测量精度、灵活性、实时性和可靠性是保障高速旋转设备正常运行的关键。因此，寻找一种精确、快速、经济且普遍适用的转速测量方法有着重要的现实意义。目前使用的转速测量装置主要有离心式转速表、光电式转速表、磁电式转速表等。其中，离心式转速表属于接触式测量，结构复杂，测量精度不高；光电式转速表容易受外界光源干扰和振动干扰，且易受到恶劣环境的影响；磁电式转速表对温度变化较为敏感。现有的转速测量装置均存在一定的局限性，很难满足不同条件下大型旋转设备和小型旋转体的精确测量。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的转速测量装置均存在一定的局限性，很难满足不同条件下大型旋转设备和小型旋转体的精确测量要求的不足，提供一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置的组成为:静电传感器电极A或静电传感器电极A和静电传感器电极B安置在被测旋转物体2附近，静电传感器电极A或静电传感器电极A和静电传感器电极B的输出端经信号调理单元4、信号处理单元5和微处理器I的输入端串联，静电传感器电极A和静电传感器电极B感应得到所在位置处旋转物体的转动信息，并由微处理器I对转动信息进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。所述静电传感器电极表面附有绝缘材料3。所述微处理器由自相关分析模块和互相关分析模块分别连接转速计算模块构成，信号处理单元5的输出分别连接自相关分析模块和互相关分析模块的输入。所述静电传感器电极为细条状，在转轴截面转动方向，电极宽度为l_3mm ;在转轴的轴向，电极长度为10-30mm。所述静电传感器电极个数为I个或2个；如果是2个电极，其中心间距为2-10mm。所述静电传感器电极由不锈钢或铜片制成，电极绝缘材料为聚氯乙烯、环氧树脂或聚基酰胺。本技术有益效果是:本技术属于非接触式测量，避免了机械磨损，结构简单，体积小、重量轻和安装容易的静电传感器对旋转部件感应实时监测转速、成本极低，不受被测物体尺寸大小的限制，可以测量大型旋转设备或者小型旋转体，而且适用于恶劣的环境条件，特别是在相对高转速情况下，可以快速、准确地测量转速。静电传感器直接获取旋转部件表面的静电信息，通过信号调理、处理单元减小背景噪声对有用信号的影响；其次，利用信号自相关和互相关原理建立静电信号与转速的数学模型，得到实时、可靠的旋转部件转速；适用于大型旋转设备或者微小旋转体的转速测量。附图说明图1为基于双静电传感器电极的转速测量装置结构及测量原理示意图。图中:A或B为静电传感器电极，1.微处理器，2.被测旋转物体，3.电极绝缘材料，4.信号调理单元，5.信号处理单元.图2为被测旋转物体轴向示意图。具体实施方式本技术提供一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置。以下结合附图和实施例对本专利技术予以说明如下:图1所示为基于双静电传感器电极的转速测量装置结构及测量原理示意图。图中，静电传感器电极A或静电传感器电极A和静电传感器电极B安置在被测旋转物体2附近，感应所在位置处旋转物体的转动信息；在静电传感器电极表面附有绝缘材料3。静电传感器电极的输出端经信号调理单元4、信号处理单元5和微处理器I的输入端串联；所述微处理器由自相关分析模块和互相关分析模块分别连接转速计算模块构成，信号处理单元5的输出分别连接自相关分析模块和互相关分析模块的输入。由微处理器I对转动信息进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。静电传感器电极为细条状(如图1、2中A、B所75),在转轴截面转动方向，电极宽度一般为l-3mm。在转轴的轴向，电极长度一般为10-30_。静电传感器电极感应所在位置处旋转部件的转动信息。静电传感器电极个数为I个(单静电传感器电极)或2个(双静电传感器电极)。如果是2个电极，其中心间距为2-10mm。静电传感器电极由不锈钢或铜片制成，在其表面涂覆电极绝缘材料为聚氯乙烯、环氧树脂或聚基酰胺等。转动信息通过信号调理单元4进行放大、滤波后，经信号处理单元5送入微处理器6对转动信息进行相关分析计算，最终得到被测旋转部件的转速。采用双静电传感器电极测转速时利用相关计算的结果分析得到被测部件的旋转方向(正向/反向)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置的组成为：静电传感器电极（A）或静电传感器电极（A）和静电传感器电极（B）安置在被测旋转物体（2）附近，静电传感器电极（A）或静电传感器电极（A）和静电传感器电极（B）的输出端经信号调理单元（4）、信号处理单元（5）和微处理器（1）的输入端串联，静电传感器电极（A）和静电传感器电极（B）感应得到所在位置处旋转物体的转动信息，并由微处理器（1）对转动信息进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。

【技术特征摘要】
1.一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置的组成为:静电传感器电极(A)或静电传感器电极(A)和静电传感器电极(B)安置在被测旋转物体(2)附近，静电传感器电极(A)或静电传感器电极(A)和静电传感器电极(B)的输出端经信号调理单元(4)、信号处理单元(5)和微处理器(I)的输入端串联，静电传感器电极(A)和静电传感器电极(B)感应得到所在位置处旋转物体的转动信息，并由微处理器(I)对转动信息进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。2.根据权利要求1所述一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述静电传感器电极表面附有绝缘材料(3 )。3.根据权利要求1所述一种采用静电传感器测量旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫勇，王丽娟，钱相臣，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：实用新型
国别省市：