CN103884871A - 转速计校正量测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转速计校正量测量方法及装置，该方法包括以下步骤：S1、在转速计连接频率测量器，转速计测量旋转体，同时读取频率测量器和转速计读数；S2、拟合频率测量器和转速计读数的关系；S3、在转速计连接信号发生器，向转速计发送用于模拟转速的信号；S4、比较模拟转速和转速计读数，得到转速偏差，校准转速计。实施本发明的转速计校正量测量方法及装置，无需使用昂贵的设备进行转速计的校正，对于校正的环境需求低，适用于各种环境下对于转速计的校正。

Description

转速计校正量测量方法及装置

技术领域

本发明涉及转速计技术，更具体地说，涉及一种转速计校正量测量方法及装置。

背景技术

转速是旋转体转数与时间之比的物理量，工程上通常表示为转速=旋转次数/时间，是描述物体旋转运动的一个重要参数，手持式转速计用来测定各机台、传送滚轮的转速、线速度或频率。目前使用的最为广泛的转速计为非接触式红外转速计，其采用光电反射原理的测量法，转速计发射出的红外线经固定在待测目标上的反射条反射后，即携带有关转速的信息，当转速计接收到反射波后，经过处理即得到转速测量数据。

在使用转速计之前需要对其进行校准，目前的校准方式如图1所示，用标准转速智能综合校准仪500产生一个标准转速V1，使得反射片501按照V1转动；然后用带校准的转速计测量该转速，通过转速计上的红外发射器102向反射片501发送红外线，反射后的红外线被红外接收器101接收并转换成电信号，信号处理器103将接收到的电信号转化成转速相关的信号发送到单片机104处理，单片机104将其转换成显示信号，在显示组件105上显示出测量的转速V2。通过转速计测的转速V2和标准转速V1进行比较，从而达到校准转速计的目的。

但是采用这种方式进行校准的时候，必须购买较为昂贵的标准转速智能综合校准仪，并且该标准转速智能综合校准仪对使用环境要求严格，易受电压、风速、温湿度、磁场等环境变量影响，导致标准转速精度下降。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有的转速计校正的使用需要使用昂贵设备并且校正的时候容易受到环境影响的缺陷，提供一种校正成本较低并且校正的环境适应性较好的转速计校正量测量方法及装置。

本发明的一个方面提供一种转速计校正量测量方法，包括以下步骤：

S1、在转速计连接频率测量器，转速计测量旋转体的转速，同时读取频率测量器和转速计的读数；

S2、拟合频率测量器和转速计读数的关系；

S3、在转速计连接信号发生器，信号发生器向转速计发送用于模拟转速的信号，并将模拟转速的信号按照频率测量器和转速计读数的关系转换成模拟转速；

S4、比较模拟转速和转速计的测量转速，得到转速计校正量。

本发明的转速计校正量测量方法，其中步骤S2中频率测量器和转速计读数的关系为：

转速计读数（RPM）=60×频率测量器读数（Hz）。

本发明的转速计校正量测量方法，其中步骤S4中转速计校正量为：

转速计校正量=模拟转速-测量转速。

本发明的转速计校正量测量方法，其中步骤S1包括：将频率测量器连接在转速计内部的信号处理器前端。

本发明的转速计校正量测量方法，其中步骤S3包括：将信号发生器连接在转速计内部的信号处理器前端。

本发明还提供一种转速计校正量测量装置，包括：

与待校正的转速计连接的频率测量器，用于测量转速计测量旋转体转速时的频率读数；

与频率测量器、转速计分别连接的拟合器，用于拟合频率测量器和转速计读数的关系；

与待校正的转速计连接的信号发生器，用于向转速计发送用于模拟转速的信号，并将模拟转速的信号按照频率测量器和转速计读数的关系转换成模拟转速；

所述转速计在模拟转速的信号下得到测量转速，比较模拟转速和测量转速，得到转速计校正量。

本发明的转速计校正量测量装置，其中频率测量器和转速计读数的关系为：

转速计读数（RPM）=60×频率测量器读数（Hz）。

本发明的转速计校正量测量装置，其中转速偏差为：

转速计校正量=模拟转速-测量转速。

本发明的转速计校正量测量装置，转速计包括信号处理器，频率测量器连接在转速计内部的信号处理器前端。

本发明的转速计校正量测量装置，转速计包括信号处理器，信号发生器连接在转速计内部的信号处理器前端。

实施本发明的转速计校正量测量方法及装置，无需使用昂贵的设备进行转速计的校正，对于校正的环境需求低，适用于各种环境下对于转速计的校正。还能用在生产转速计的过程中，以便迅速发现出现问题的产品。

附图说明

以下结合附图对本发明进行说明，其中：

图1为现有技术中对转速计进行校正的示意图；

图2为本发明转速计校正量测量一则优选实施例的流程图；

图3为实施图2方法中步骤S1的装置示意图；

图4为实施图2方法中步骤S3的装置示意图；

图5为示波器在第一转速时的显示示意图；

图6为示波器在第二转速时的显示示意图；

图7为示波器在第三转速时的显示示意图；

图8为示波器在第四转速时的显示示意图。

具体实施方式

在现有的转速计校正技术中，校正时需要使用专门设计的转速校正仪器，这些专门的仪器会导致校正成本较高；此外这些专门的设备对于校正的环境通常要求比较严格，需要在特定的温度、电磁场等环境下进行。为了克服这些转速校正技术的缺陷，本发明采用向转速计输入模拟转速信号的方式来确定转速计的测量偏差，无需使用复杂昂贵的设备，能够在各种环境下进行准确的校正。

如图2所示为本发明转速计校正量测量一则优选实施例的流程图，在本实施例中包括以下的步骤：首先在步骤S1中，先在转速计上连接一个频率测量器，例如示波器等，连接的时候需要将示波器连接到转速计内部的信号处理器的前端，然后用转速计对一个匀速转动的旋转体进行测量，测量的时候同时读取当前的示波器的频率读数以及转速计的转速读数。具体的，在本实施例中，转速计为红外式的转速计，示波器连接在红外接收器的后端；转速计通过红外接收器前端测量标准转速旋转体的转速，同时，示波器记录由红外接收器将标准转速信号转换的频率信号。

在步骤S2中拟合频率测量器和转速计读数的关系。在该步骤中，通过调整旋转体的转速，获得在不同的转速下的示波器读数与转速计的读数，通过拟合的方式的到两者之间的关系，在本实施例中拟合的原始数据和拟合得到的结果如下：

每一个转速测量对应的显示效果分别如图5至图8所示。从图5至图8可以看出，对于均匀速度转动的物体，示波器可以对应检测出不同的方波信号，这些方波信号的频率与转动的速度密切相关：当转速越大，其信号的频率越大，两者间存在一一对应的关系。反过来，当我们向转速计输入一个特定的方波信号时，转速计也会反映出一个转速，本实施例将基于这一原理进行校正量的测量。

经由上表以及图5至图8可知：转速计信号处理器前端信号频率值与转速计测量到的转速值之间的对应关系T为：

R=60f

其中R为转速计测量到的转速值，f为信号处理器前端信号频率值。

依据该对应关系T，在步骤S3中引入信号发生器，向转速计发送用于模拟转速的信号。信号发生器输入的信号波形与正常检测时的波形一致，区别仅在于信号发生器输入的信号频率不相同。该信号发生器连接在转速计内的信号处理器的前端。然后向信号处理器发送用于模拟标准转速的频率信号，并将输入的信号频率按照R=60f转换为模拟转速。

然后在步骤S4中将该模拟的转速值与转速计测量的读数进行比较，转速计校正量=模拟转速-测量转速。获得转速计校正量，操作人员既可以依据转速校正量调整转速计，使得转速计的读数与模拟的转速值相匹配，或者是使得两者之间的偏差小于限定的偏差值上限。

由于在上述的偏差校正过程中使用到的仪器仅为示波器和信号发生器，校正所需的硬件设备成本较低，并且由于使用了模拟的转速信号，避免了使用精准转速的旋转体进行测量，使得测量的环境需求降低，适用于各种的测量环境。

为了进一步说明上述方法步骤，下面结合图3、图4的连接结构图进行说明。

如图3所示，为实现步骤S1时的连接示意图。转速计包括相互连接的探测部和分析部，探测部由一个红外发射装置102以及用于将红外线转换成电信号的红外接收器101组成，红外接收器101将接收到的红外信号转换成电信号之后，发送到分析部的信号处理器103中进行分析处理，分析得到关于转速的相关信息后，发送到单片机104进行后续操作，以便在显示组件105中显示出相关的转速。在信号处理器103的前端，连接一个示波器300，用于检测由红外接收器101转换的电信号的相关频率。

进行测量的时候，首先在一个旋转体200上粘贴一个反光片201，红外发射装置102发出的红外线经过反光片201的反射之后到达红外接收器101，由红外接收器101将反射的光信号转换成电信号。该电信号一方面发送到信号处理器103中进行分析处理，分析得到旋转体的转速；另一方面，该信号被示波器300探测，得到频率信息。信号处理器103将分析得到旋转体的转速发送到单片机104中转换成用于显示的视频信号，视频信号进一步发送到显示组件105中进行显示，该显示的数据即为转速计测量的转速。而示波器300直接显示检测得到的信号频率。在后续的步骤中，将拟合转速计测量的转速与示波器300检测数据之间的关系。本发明可以采用多种不同的拟合手段获得转速计读数与频率测量器读数之间的关系，具体的拟合可以由计算机或者其他与示波器、转速计连接的拟合器对图5至图8的多个数据进行分析拟合。

当拟合得到拟合转速计测量的转速与示波器300检测数据之间的关系之后，按照图4所示，将示波器300移走，并在信号处理器103的前端连接一个用于模拟红外接收器101转化的电信号的信号发生器400。图4中的连接方式用于实现检测步骤的S4，在后续的步骤中，无须再使用具有标准转速的旋转体进行辅助测量。在拟合出转速计测量的转速与示波器300检测数据之间的关系后，由信号发生器400按照拟合好的关系，向信号处理器103发送特定波形、频率的电信号至信号处理器103中，信号处理器103将接收到的转速发送到单片机104中转换成用于显示的视频信号，视频信号进一步发送到显示组件105中进行显示。然后在后续的过程中比较这个模拟的转速和转速计读数，得到转速偏差，校准转速计。

例如，对于测量出的校正量，若该校正量处于设定的偏差范围之内，则可以认为该转速计测量准确，无需校正。当偏差量超出预定的范围时，就需要调整转速计的读数，以使得偏差量降低至预定的范围之内。对于指针式的转速计，可以调节读数面板上的调节旋钮，使得指针的指向与模拟转速相吻合；而对于数字式的转速计，可以调节转速计上的数字调节按钮，通过增加或者减少读数的方式，使得转速计的数显读数调节到与模拟转速相吻合。

采用本发明的转速计，除了可以用在使用时对转速计的校正外，还可以在生产的时候作为转速计质量的监控方式，对多台转速计输入同一个模拟的转速信号，监测这些转速计的读数，当所有的转速计的读数维持在相近的范围时，表明这些转速计的质量较好；而当个别的转速计明显偏离其他转速计的读数时，技术人员可以迅速发现出现问题的转速计。

通过本发明的转速计校正量测量方法及装置，通过向转速计输入模拟转速的信号，能够快速、低成本的确定转速计是否需要校正、校正量为多少；从而使得转速计能够正确的反映出转速读数，不需要在特定的温度、电磁场等环境下进行，从而降低了校正量测量的难度和成本。同时还能够为转速计的生产流程中提供一种便捷的质量监控手段。

以上仅为本发明具体实施方式，不能以此来限定本发明的范围，本技术领域内的一般技术人员根据本创作所作的均等变化，以及本领域内技术人员熟知的改变，都应仍属本发明涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种转速计校正量测量方法，包括以下步骤：

S1、在转速计连接频率测量器，转速计测量旋转体的转速，同时读取频率测量器和转速计的读数；

S2、拟合频率测量器和转速计读数的关系；

S3、在转速计连接信号发生器，信号发生器向转速计发送用于模拟转速的信号，并将模拟转速的信号按照频率测量器和转速计读数的关系转换成模拟转速；

S4、比较模拟转速和转速计的测量转速，得到转速计校正量。

2.根据权利要求1所述的转速计校正量测量方法，其特征在于，所述步骤S2中频率测量器和转速计读数的关系为：

转速计读数=60×频率测量器读数。

3.根据权利要求1所述的转速计校正量测量方法，其特征在于，所述步骤S4中转速计校正量为：

转速计校正量=模拟转速-测量转速。

4.根据权利要求1所述的转速计校正量测量方法，其特征在于，所述步骤S1包括：将频率测量器连接在转速计内部的信号处理器前端。

5.根据权利要求1所述的转速计校正量测量方法，其特征在于，所述步骤S3包括：将信号发生器连接在转速计内部的信号处理器前端。

6.一种转速计校正量测量装置，其特征在于，包括：

与待校正的转速计连接的频率测量器，所述频率测量器用于测量转速计测量旋转体转速时的频率读数；

与频率测量器、转速计分别连接的拟合器，所述拟合器用于拟合频率测量器和转速计读数的关系；

与待校正的转速计连接的信号发生器，所述信号发生器用于向转速计发送用于模拟转速的信号，并将模拟转速的信号按照频率测量器和转速计读数的关系转换成模拟转速；

所述转速计在模拟转速的信号下得到测量转速，比较模拟转速和测量转速，得到转速计校正量。

7.根据权利要求6所述的转速计校正量测量装置，其特征在于，所述频率测量器和转速计读数的关系为：

转速计读数=60×频率测量器读数。

8.根据权利要求6所述的转速计校正量测量装置，其特征在于，所述转速计校正量为：

转速计校正量=模拟转速-测量转速。

9.根据权利要求6所述的转速计校正量测量装置，其特征在于，所述转速计包括信号处理器，所述频率测量器连接在转速计内部的信号处理器前端。

10.根据权利要求6所述的转速计校正量测量装置，其特征在于，所述转速计包括信号处理器，所述信号发生器连接在转速计内部的信号处理器前端。

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