CN102866263B - 磁电式转速传感器测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁电式转速传感器测试系统，包括一工作台、电气设备、高速电机、音轮和夹持所测传感器的治具；其中，电气设备包括对高速电机进行控制及电力提供的强电控制箱和对强电控制箱发送运转指令、监控并采集分析测试信号的弱电控制箱；音轮安装于高速电机的转轴上，治具可移动地设置于工作台上。该系统通过高速电机模拟飞机发动机主轴回转的动力，并可精确控制被测传感器探头与音轮之间的气隙，实现被测的传感器状态与实际装机状态尽可能一致，以得到更精确的动态性能测试；同时系统操作简便，具有防呆功能。

Description

磁电式转速传感器测试系统

技术领域

    本发明涉及传感器测试领域，尤其涉及一种磁电式转速传感器测试系统。

背景技术

飞机发动机的转速传感器是飞机发动机转速测量的重要元件，其性能对发动机控制非常关键，因此转速传感器在出厂前进行动态性能测试是非常必要的。飞机发动机转速测试用的磁电式传感器，其测试原理为利用发音轮轮齿在旋转过程中扫过传感器探头，改变传感器探头与发音轮之间气隙的大小来对转速进行调制，因此其气隙变化对传感器性能有很大的影响。为了在出厂前对飞机发动机的转速传感器进行模拟实际运行状态的动态测试，要求测试时转速传感器与发音轮的相对位置及其之间的气隙与实际装机时要尽可能一致。这就对测试系统中转速传感器的固定夹具要求精度高，且实际装机时传感器杆轴向与发音轮圆盘平面呈9°夹角倾斜，测量转速高，所以对测试治装夹精度具要求比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁电式转速传感器测试系统，实现在非装机条件下对高速电机的转速传感器进行动态性能测试。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：磁电式转速传感器测试系统，包括一工作台、电气设备、高速电机、音轮和夹持所测传感器的治具；所述电气设备包括对高速电机进行控制及电力提供的强电控制箱和对强电控制箱发送运转指令、监控并采集分析测试信号的弱电控制箱；所述音轮安装于高速电机的转轴上，所述治具可移动地设置于工作台上；所述治具包括由下至上依次设置的导轨、楔形板和传感器固定板，楔形板直角边紧靠导轨，传感器固定板紧靠楔形板的楔角斜边倾斜设置；所述传感器固定板、楔形板和导轨两侧设有连接护板；导轨底部设有一导轨槽；所述传感器固定板靠近楔形板楔角端为头部，靠近直角边一端为尾部，其头部上面设有前固定板，尾部上面设有尾部固定板和传感器定位导向机构；所述前固定板上设有容置所测传感器探头的通孔。

进一步的，所述传感器定位导向机构包括设于传感器固定板尾部下面的尾部导向块、尾部快夹板、夹紧器和两个定位钉；所述尾部快夹板和尾部导向块通过轴与轴孔可滑动连接，所述夹紧器夹紧或松开尾部快夹板与尾部固定板；所述两个定位钉设于尾部固定板上。

进一步的，所述通孔形状为倒三角形，所述楔形板的楔角为9°。

进一步的，所述导轨槽下面设有滑块，导轨尾部两侧设有L型护板，固定于滑块上。

进一步的，所述工作台上设有平移台和百分表；平移台上设有滑轨，所述治具的导轨通过其底部的导轨槽安装于滑轨上，并通过L型护板与滑轨连接；所述楔形板直角边平面与固定于工作台上的百分表触头接触。

进一步的，还包括一冷却水箱；所述强电控制箱和弱电控制箱并排设于工作台下面，冷却水箱设于强电控制箱与弱电控制箱下面。

进一步的，还包括一显示器，设于工作台上，与弱电控制箱电连接。

进一步的，还包括一隔离罩，设于工作台上，罩住音轮和被测传感器探头。

本发明的有益效果：通过高速电机模拟飞机发动机主轴回转的动力，并可精确控制被测传感器探头与音轮之间的气隙，实现被测的传感器状态与实际装机状态尽可能一致，以得到更精确的动态性能测试；同时系统操作简便，具有防呆功能。

附图说明

图1为本发明测试系统结构示意图；

图2为本测试系统中治具结构示意图。

附图标记：1、工作台；2、高速电机；3、音轮；4、治具；401、传感器固定板；402、楔形板；403、导轨；404、前固定板；4041、通孔；405、尾部固定板；406、连接护板；407、滑块；408、尾部导向块；409、尾部快夹板；410、夹紧器；411、L型护板；5、强电控制箱；6、弱电控制箱；7、冷却水箱；8、平移台；9、百分表；10、显示器；11、隔离罩；12、传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

如图1为本发明的具体实施例，包括一工作台1、电气设备、高速电机2、音轮3和夹持被测传感器的治具4；电气设备包括对高速电机2进行控制及电力提供的强电控制箱5和对强电控制箱发送运转指令、监控并采集分析测试信号的弱电控制箱6；音轮3安装于高速电机2的转轴上，所述治具4可移动地设置于工作台1上。其中，高速电机2模拟飞机飞行时发动机主轴回转的动力，音轮3与飞机发动机中使用的音轮相同，直接连接于高速电机2转轴上，将转速转换为磁电调制，使被测传感器12可以测量；而治具4则用于保证被测传感器的定位，模拟实际使用时的安装方式，将被测传感器12精确定位，以获得更精确的动态性能测试。强电控制箱5对高速电机2进行闭环控制，为高速电机2提供稳定、合适的电力供应；弱电控制箱6则向强电控制箱5发送高速电机运转速度指令、监控高速电机2运转，并采集、分析被测传感器12输出信号，提供测试报告及打印作业等。配以合适的音轮3，该系统可提供最高25000转/分的回转动力源，可模拟发动机各种回转部件的转动。

如图2所示，其中，夹持被测传感器12的治具4包括传感器固定板401，传感器固定板401下面设置楔形板402，楔形板402下设一导轨403，楔形板402直角边紧靠导轨403，传感器固定板401紧靠楔形板402的楔角斜边倾斜设置；导轨403底部设有一导轨槽，导轨槽下面设有滑块407，导轨403尾部两侧设有L型护板411，固定于滑块407上。传感器固定板401靠近楔形板402楔角端为头部，靠近直角边一端为尾部，其头部上面设有前固定板404，尾部上面设有尾部固定板405和传感器定位导向机构；前固定板404上设有容置所测传感器探头的通孔4041。其中，传感器固定板401、楔形板402和导轨403两侧设有连接护板406。本实施例将被测传感器12的探头外轮廓设为三角形状，并在传感器12尾部设置两个定位孔。将治具前固定板404的通孔4041形状设置为倒三角形，以限定传感器的探头只能有三个角度可以装入。在治具4尾部的传感器定位导向机构包括设于传感器固定板401尾部下面的尾部导向块408、尾部快夹板409、夹紧器410和两个定位钉；尾部快夹板409和尾部导向块408通过轴与轴孔可滑动连接，夹紧器410夹紧或松开尾部快夹板409与尾部固定板405。两个定位钉设于尾部固定板405上，以确定被测传感器12安装方向，定位钉与传感器12尾部的两个定位孔匹配，两个定位钉均匹配到位时，被测传感器12沿轴向只有两个方向可以装入，即左右两个定位钉所匹配的定位孔互换的两个方向，再与前固定板404的倒三角形通孔配合限制传感器的安装，只有两者配合均可装入时，被测传感器12才可以被夹紧在治具4上，此时传感器姿态唯一，具有防呆功能。同时，被测传感器12头部的定位台阶与治具头部的前固定板404靠紧，使被测传感器12头部位置可靠定位。

如图1和2所示，因为飞机发动机转速传感器实际装机状态时，传感器杆轴与音轮3圆盘平面呈9°夹角，所以本实施例采用楔形板402的楔角为9°，使沿其楔角斜边设置的传感器固定板401及所固定的传感器与测试工作台平面倾斜夹角9°，即与设置于工作台1上的音轮3圆盘平面呈9°夹角。同时，工作台1上设有平移台8和百分表9；平移台8上设有滑轨，治具4的导轨403通过其底部的导轨槽安装于滑轨上，并通过L型护板411与滑轨连接；楔形板402直角边平面与固定于工作台1上的百分表9触头接触。治具4可沿被测传感器轴12向方向前后移动，以调节被测传感器12探头与音轮3之间的气隙间距，并配合百分表9，可将被测传感器12定位精度控制在正负0.01mm内。治具4导轨403尾部的L型护板411则限制治具4摆动，以保证治具4仅沿着传感器轴线方向前后移动，前端的滑块则用于补偿治具前方安装处，使导轨处于水平状态。通过治具4沿平移台8的滑轨移动，百分表9测量治具4移动的位移，将被测传感器12探头与音轮3之间的气隙精度控制在正负0.01mm内，在调整到预期位置后，使用锁紧螺钉将治具4锁紧，以保证气隙稳定。通过9°楔角的楔形板402与L型护板411、百分表9及导轨403滑动配合，实现动态测试时传感器具有与实际装机条件下相同的状态，以获得更准确的动态测试。

其中，前固定板404通孔4041的形状可根据实际测试传感器探头的形状设置，楔形板402的楔角角度也可根据所测试传感器的实际使用状态设置。

该测试系统还包括有冷却水箱7，强电控制箱5和弱电控制箱6并排设于工作台1下面，冷却水箱7设于强电控制箱5与弱电控制箱6下面；还包括一显示器10，设于工作台1上，与弱电控制箱6电连接；一隔离罩11，设于工作台1上，罩住音轮3和被测传感器12探头。显示器10提供人机交互界面，并配以鼠标、键盘等。在专用程序中设定传感器测试转速范围，并确定测试点数和分布方式，系统生成测试转速点，启动测试过程，并自动依次测试各转速点传感器输出电压，得出“转速—电压”曲线，并可查看传感器输出波形曲线。在测试过程中，可随时切换至实时波形界面进行操作，观察当前频率下的实时波形。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：包括一工作台、电气设备、高速电机、音轮和夹持被测传感器的治具；所述电气设备包括对高速电机进行控制及电力提供的强电控制箱和对强电控制箱发送运转指令、监控并采集分析测试信号的弱电控制箱；所述音轮安装于高速电机的转轴上，所述治具可移动地设置于工作台上；所述治具包括由下至上依次设置的导轨、楔形板和传感器固定板，楔形板直角边紧靠导轨，传感器固定板紧靠楔形板的楔角斜边倾斜设置；所述传感器固定板、楔形板和导轨两侧设有连接护板；导轨底部设有一导轨槽；所述传感器固定板靠近楔形板楔角端为头部，靠近直角边一端为尾部，其头部上面设有前固定板，尾部上面设有尾部固定板和传感器定位导向机构；所述前固定板上设有容置所测传感器探头的通孔。

2.如权利要求1所述磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：所述传感器定位导向机构包括设于传感器固定板尾部下面的尾部导向块、尾部快夹板、夹紧器和两个定位钉；所述尾部快夹板和尾部导向块通过轴与轴孔可滑动连接，所述夹紧器夹紧或松开尾部快夹板与尾部固定板；所述两个定位钉设于尾部固定板上。

3.如权利要求1所述磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：所述通孔形状为倒三角形，所述楔形板的楔角为9°。

4.如权利要求1所述磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：所述导轨槽下面设有滑块，导轨尾部两侧设有L型护板，固定于滑块上。

5.如权利要求4所述磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：所述工作台上设有平移台和百分表；平移台上设有滑轨，所述治具的导轨通过其底部的导轨槽安装于滑轨上，并通过L型护板与滑轨连接；所述楔形板直角边平面与固定于工作台上的百分表触头接触。

6.如权利要求1-5任一项所述的磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：还包括一冷却水箱；所述强电控制箱和弱电控制箱并排设于工作台下面，冷却水箱设于强电控制箱与弱电控制箱下面。

7.如权利要求1-5任一项所述的磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：还包括一显示器，设于工作台上，与弱电控制箱电连接。

8.如权利要求1-5任一项所述的磁电式转速传感器测试系统，其特征在于：还包括一隔离罩，设于工作台上，罩住音轮和被测传感器探头。