CN108828256A - 非接触式多通道同步转速测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式多通道同步转速测量仪。该测量仪包括：电源单元；控制单元，与所述电源单元电连接；测量单元，包括通道选择模块、信号调理模块和非接触式转速传感器，所述通道选择模块与所述控制单元电连接，与所述电源单元电连接，与所述信号调理模块电连接，所述信号调理模块与所述非接触式转速传感器电连接；以及输入输出单元，与所述控制单元通信连接，与所述电源单元电连接。该测量仪基于非接触式多通道同步转速测量技术来实现实时转速的精确测量，能够完成对转速标准装置准确可靠的转速检测校准。
Description
技术领域
本发明涉及转速计量测量领域，更具体地，涉及一种用于转速标准装置检测的非接触式多通道同步转速测量仪。
背景技术
转速是描述各种旋转机械运转技术性能的一个重要参量，是力学运动学计量的基础。而旋转机械的转速均需利用转速测量仪表或转速传感器及二次仪表来实现测量。其中属于工作器具的转速测量仪表被社会各行业广泛选用。比如转速测量仪表是机械行业必备的仪器之一，用来测定电机的转速或频率，常用于电机、电扇、造纸、塑料、化纤、洗衣机、汽车、飞机、轮船等制造业，涉及国民经济各个领域。各种类型的转速测量仪表及转速传感器都必须通过转速标准装置来检定或校准。
在计量测量领域，为了保证量值统一或测量准确可靠，对转速标准装置的测量范围和测量误差进行检测是一项重要工作。在国内，标准转速装置的检测，主要采用转速测量仪。
随着近年来航空航天、医疗卫生以及一些高新技术产业的飞速发展，现有的转速测量仪在测量范围、测量可靠性、测量效率等方面已经越来越不能满足来自国防建设和民生安全的低转速计量需求。
在现有技术中，转速测量仪通常使用一只光电传感器或霍尔传感器，进行单通道测量，其所能达到的转速下限为1r/min，已经不能满足转速标准装置的测量下限0.1r/min。并且这种转速测量仪在低转速测量时耗时长、效率低、测量可靠性不理想。此外，单通道测量的故障率较高，不利于普及应用。
发明内容
本发明的目的是提出了一种非接触式多通道同步转速测量仪，其基于多个信号调理模块和多个非接触式转速传感器构成的多个测量通道来实现，能够完成对标准转速装置准确可靠的转速检测校准。
本发明采用以下解决方案：一种非接触式多通道同步转速测量仪，该测量仪包括：电源单元；控制单元，与所述电源单元电连接；测量单元，包括通道选择模块、信号调理模块和非接触式转速传感器，所述通道选择模块与所述控制单元电连接，与所述电源单元电连接，与所述信号调理模块电连接，所述信号调理模块与所述非接触式转速传感器电连接；以及输入输出单元，与所述控制单元通信连接，与所述电源单元电连接。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，非接触式转速传感器可以为激光转速传感器或磁电式转速传感器。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，信号调理模块和非接触式转速传感器可以构成一个测量通道。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，通道选择模块可以对多个测量通道进行选择。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，转速测量范围为0.01～120000r/min。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，输入输出单元可以包括用户交互界面。
优选地，在该非接触式多通道同步转速测量仪中，用户交互界面可以为触摸显示屏。
本发明的有益效果在于采用多个信号调理模块和多个非接触式转速传感器构成的多个测量通道来实现，能够完成对标准转速装置准确可靠的转速检测校准。该测量仪的测量范围宽、转速下限低，并且测量结果可靠、测量效率高、操作灵活便捷、价格低廉。
附图说明
通过结合附图对公开的示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明的示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件；
图1示出了根据本发明的一个实施例的非接触式多通道同步转速测量仪的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的非接触式多通道同步转速测量仪的测量单元局部示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的一个实施例的非接触式多通道同步转速测量仪的示意图，图2示出了根据本发明的一个实施例的非接触式多通道同步转速测量仪的测量单元局部示意图。如图1所示，该非接触式多通道同步转速测量仪可以包括：控制单元100、测量单元200、输入输出单元300和电源单元400。控制单元100可以包括通道选择模块201、信号调理模块202、和非接触式转速传感器203，其中，通道选择模块201与控制单元100电连接，与电源单元400电连接，与信号调理模块202电连接，信号调理模块202与非接触式转速传感器203电连接。输入输出单元300与控制单元100通信连接，与电源单元400电连接。
用户通过输入输出单元300输入待测的转速标称值，对非接触式转速传感器203的位置进行调整以确保有效测量，信号调理模块202将测量的转速信号输出给通道选择模块201。控制单元100接收通道选择模块201输出的各测量通道的转速信号进行相应处理计算。
本发明基于多个信号调理模块和多个非接触式转速传感器构成的多个测量通道来实现，能够完成对标准转速装置准确可靠的转速检测校准。
在一个示例中，非接触式转速传感器203可以为激光转速传感器或磁电式转速传感器。激光转速传感器或磁电式转速传感器测量准确、响应快，能够实现可靠的转速测量。
在一个示例中，信号调理模块202和非接触式转速传感器203可以构成一个测量通道，由通道选择模块201对多个测量通道进行选择，如图2所示。
在一个示例中，信号调理模块202和非接触式转速传感器203构成的测量通道的转速测量范围可以为0.01～120000r/min。
在一个示例中，输入输出单元300可以包括用户交互界面。用户可以通过用户交互界面输入设定的转速。
在一个示例中，用户交互界面可以为触摸显示屏。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出两个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
应用示例1：利用本发明的非接触式两通道同步转速测量仪对转速标准装置进行检测。
非接触式两通道同步转速测量仪选择两个激光传感器作为转速传感器，发射的测量光束照射在转速标准装置的输出转轴上，该输出转轴上贴有微珠玻璃反射条。对转速标准装置的输出转速进行测量，通过非接触式两通道同步转速测量仪，在转速范围10～100000r/min按1、3、5系列进行对转速标准装置的测量范围和测量不确定度的检测。测量结果表明，本发明的转速测量不确定度在转速范围10～100000r/min内为1×10-5。
应用示例2：利用本发明的非接触式四通道同步转速测量仪对低转速标准装置进行检测。
非接触式四通道同步转速测量仪选择四个磁电式传感器作为转速传感器，在低转速标准装置的输出转轴上装有标准齿盘。对转速标准装置的输出转速进行测量，通过非接触式四通道同步转速测量仪，在转速范围0.01～100r/min按1、3、5系列进行对转速标准装置的测量范围和测量不确定度的检测。测量结果表明，本发明的转速测量不确定度在转速范围0.01～100r/min内为5×10-6。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本发明中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (7)
1.一种非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，包括：
电源单元；
控制单元，与所述电源单元电连接；
测量单元，包括通道选择模块、信号调理模块和非接触式转速传感器，所述通道选择模块与所述控制单元电连接，与所述电源单元电连接，与所述信号调理模块电连接，所述信号调理模块与所述非接触式转速传感器电连接；以及
输入输出单元，与所述控制单元通信连接，与所述电源单元电连接。
2.根据权利要求1所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述非接触式转速传感器为激光转速传感器或磁电式转速传感器。
3.根据权利要求1所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述信号调理模块和非接触式转速传感器构成一个测量通道。
4.根据权利要求1所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述通道选择模块对多个测量通道进行选择。
5.根据权利要求1所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述转速测量范围为0.01～120000r/min。
6.根据权利要求1所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述输入输出单元包括用户交互界面。
7.根据权利要求6所述的非接触式多通道同步转速测量仪，其特征在于，所述用户交互界面为触摸显示屏。
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