CN104880150B - 一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统 - Google Patents

Abstract

一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统由机械结构部件、测量控制部件、手机、服务器四部分构成。机械结构部件用来固定测量装置，测量控制部件中的供电模块用于激光位移传感器模块、蓝牙模块的供电，激光位移传感器模块采集到的数据通过RS232串口模块传输到单片机模块，单片机模块控制蓝牙模块传输数据。手机用于接收和发送数据，手机将命令通过蓝牙通信的方式将命令发送给蓝牙模块，手机通过蓝牙通信的方式接收蓝牙模块发送过来的数据。服务器用于接收手机端发送过来的数据并进行数据处理。

Description

一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统

技术领域：

本发明涉及一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统，属于深孔测量领域。

背景技术：

在工程机械传动系中，一般采用液力机械式传动，它能够满足现代工程机械要求的牵引力大、速度低、牵引力和行驶速度变化范围大、进退自如等特点。工程机械动力传动系统的性能是通过液力变矩器与发动机的装配质量来保证的，液力变矩器内孔装配尺寸和发动机输出轴能否合理的匹配对机械动力传动系统的性能有重大的影响。

目前对液力变矩器装配尺寸的测量采用传统的人工游标卡尺和龙门压力式的测量方法，在两种测量方法中，人工手动测量需要用游标卡尺测量液力变矩器内孔装配尺寸，该测量方法测量速度慢、需人工手动记录数据且测量结果不精确。龙门式压力测量方法在一定程度上加快了测量速度且不需要人工手动测量，但该测量装置的体积大，不方便测量装置的移动，而且测量得到的数据不方便与发动机输出轴进行远程匹配。

针对上述问题，本发明提出了一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统及其使用方法，用激光位移传感器测量液力变矩器内孔装配尺寸后，经过微处理器系统处理后，无线传输到手机中进行数字化显示，且具有将数据远程传输功能，实现与发动机输出轴的远程装配，以实现集成化、智能化、信息化的目标。这种测量系统加快了测量的速度，使液力变矩器制造商与发动机制造商能进行快速的数据交流，提高工作效率。

发明内容：

本发明之目的是：提出一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统及其使用方法，通过激光位移传感器测量液力变矩器内孔装配尺寸，通过串口将激光位移传感器数据传输到蓝牙控制模块，通过蓝牙控制模块无线传输测量数据到手机上，通过手机将测量数据远程传输到服务器，与发动机输出轴进行远程装配。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了下述技术方案：

一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统由机械结构部件、测量控制部件、手机、服务器四部分构成。机械结构部件包括激光位移传感器模块、连接件、压力机；测量控制部件包括：供电模块、RS232串口模块、蓝牙控制模块、单片机模块、复位电路模块；连接件用于固定液力变矩器和压力机的相对位置，将连接件固定在液力变矩器上，把压力机的头部固定于连接件上，接着将激光位移传感器模块固定在压力机的中间位置。测量控制部件中的供电模块用于给激光位移传感器模块、蓝牙控制模块的供电、激光位移传感器模块采集到的数据通过RS232串口模块传输到单片机模块、单片机模块控制蓝牙控制模块传输数据。手机用于接收和发送数据，手机将命令通过蓝牙通信的方式将命令发送给蓝牙控制模块，手机通过蓝牙通信的方式接收蓝牙控制模块发送过来的数据。服务器用于接收手机端发送过来的数据并进行数据处理。

所述的供电模块为整个装置提供了12V和3.3V的电压；供电模块包括第一插接口PWR1、第二插接口PWRK1、第一电阻R2、第一二极管D2、第一电容C6、第一电压转换芯片LM1、第二二极管D1、第二电容C5、第三电容C7、第二电阻R1。第一插接口PWR1的2端口与12VCC正极电源、第二插接口PWRK1的1端口相连，第一插接口PWR1的1端口与地线相连。第二插接口PWRK1的2端口与第二二极管D1的负极、第一电阻R2、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极、第二二极管D1的负极相连，第二插接口PWRK1的IN端口与24V电压相连。第一电阻R2与第二插接口PWRK1的OUT端口、第一二极管D2的正极、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极相连。第一二极管D2的正极与第一电阻R2相连，负极与地相连。第一电容C6的正极与第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口相连，负极与地相连。第一电压转换芯片LM1的IN端口与第一电容C6的正极、第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极相连，GND端口接地，OUT端口与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、R1相连。第二电容C5的正极与第二二极管D1的正极、第三电容C7的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C7的负极相连。第三电容C7的正极与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C5的负极相连。第二电阻R1与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、第二插接口PWRK1的OUT端口相连。

所述的激光位移传感器模块用来测量液力变矩器的内孔装配尺寸；激光位移传感器模块P1的1端口连接12V的电源，P1的2、3端口用来和串口通信模块进行通信，P1的4端口用来接地。

所述的RS232串口模块用来传输和接收来自激光位移传感器模块和单片机模块的信号；RS232串口模块包括第四电容C1、第五电容C2、第六电容C3、第七电容C4、第八电容C8以及核心部件MAX3232BUE。MAX3232BUE的1端口连接第五电容C2的正极、3端口连接第五电容C2的负极，MAX3232BUE的4端口连接第六电容C3的正极、5端口连接第六电容C3的负极，MAX3232BUE的2端口连接第七电容C4的正极，MAX3232BUE的7端口和13端口分别连接激光位移传感器模块P1的3端口和2端口，MAX3232BUE的6端口连接第八电容C8的正极，MAX3232BUE的15端口接地，MAX3232BUE的16端口接VCC、第四电容C1的正极。

所述的蓝牙控制模块和单片机模块集成在一块芯片CC2540上，用于接受来自串口和手机蓝牙的数据，包括CC2550核心部件、第九电容C9、第10电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第15电容C15、第16电容C16、第十八电容C18、第十九电容C19、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三电阻R3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4。CC2540模块的1端口接地，4端口和10端口接VCC，16端口和17端口分别接RS232串口模块的12端口和10端口，20端口为复位端口，21端口、24端口、27端口、28端口、29端口接VCC，31端口接晶振Y1的1端口、第十一电容C11的正极，30端口接第三电阻R3，32端口接晶振Y2的2端口、第九电容C9的正极，38端口接VCC，39端口接第10电容C10的正极，26端口接第十二电容C12的正极，25端口接第十四电容C14的正极，第十二电容C12的负极接第一电感L1、第十三电容C13的正极，第十三电容C13的负极接第一电感L2、第四电感L4，第十四电容C14的负极接第16电容C16的正极和第四电感L4，第15电容C15接第二电感L2、第三电感L3，22端口接晶振Y2的1端口、第十八电容C18的正极，23端口接晶振Y2的2端口、第十九电容C19的正极。

所述的复位电路模块，用来重置芯片CC2540，当芯片CC2540发生故障时可以用到该模块提供的功能。包括第四电阻R4、第十七电容C17、复位开关K1；第四电阻R4的一端接VCC，另一端接第十七电容C17的正极，第十七电容C17一端接地，一端接第四电阻R4，复位开关一端接第四电阻R4、第十七电容C17的正极，另一端接第十七电容C17的负极、接地。

本发明对于现有的技术具有以下有益效果：本发明系统实现了高精度、数字化、智能化、信息化、便携性等功能，将仪器和机械结构结合起来。高精度是指传感器的测量精度高；数字化是指通过手机就能显示激光位移传感器的测量值；智能化是指激光位移传感器的测量值可以传递到远程服务器，自动实现与发动机输出轴的优化匹配；信息化是指数据具有远距离传输特点；便携性是指通过手机蓝牙可以直接获取测量数据，手机更方便携带。

附图说明：

图1是本发明的机械结构部件主视图。

图2是本发明的测量系统整体结构框图。

图3是激光位移传感器和蓝牙供电模块。

图4是激光位移传感器模块。

图5是RS232串口通讯模块。

图6是芯片CC2540。

图7是复位电路模块。

图1中：1、连接件，2、压力机，3位移传感器固定架

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示：连接件1用于固定压力机2和液力变矩器之间的相对位移，位移传感器固定架3固定于压力机上，用来放置激光位移传感器。

如图2所示：液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统由机械结构部件、测量控制部件、手机、服务器四部分构成。机械结构部件如图1所示，测量控制模块包括；供电模块、RS232串口模块、蓝牙控制模块和单片机模块、复位电路模块；测量控制部件中的供电模块用于激光位移传感器、蓝牙控制模块的供电、激光位移传感器模块采集到的数据通过RS232串口模块传输到单片机模块、单片机模块控制蓝牙控制模块传输数据。手机用于接收和发送数据，手机将命令通过蓝牙通信的方式将命令发送给蓝牙控制模块，手机通过蓝牙通信的方式接收蓝牙控制模块发送过来的数据。服务器用于接收手机端发送过来的数据并进行数据处理。

如图3所示：供电模块为整个装置提供了12V和3.3V的电压；供电模块包括第一插接口PWR1、第二插接口PWRK1、第一电阻R2、第一二极管D2、第一电容C6、第一电压转换芯片LM1、第二二极管D1、第二电容C5、第三电容C7、第二电阻R1。第一插接口PWR1的2端口与12VCC正极电源、第二插接口PWRK1的1端口相连，第一插接口PWR1的1端口与地线相连。第二插接口PWRK1的2端口与第二二极管D1的负极、第一电阻R2、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极、第二二极管D1的负极相连，第二插接口PWRK1的IN端口与24V电压相连。第一电阻R2与第二插接口PWRK1的OUT端口、第一二极管D2的正极、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极相连。第一二极管D2的正极与第一电阻R2相连，负极与地相连。第一电容C6的正极与第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口相连，负极与地相连。第一电压转换芯片LM1的IN端口与第一电容C6的正极、第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极相连，GND端口接地，OUT端口与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、R1相连。第二电容C5的正极与第二二极管D1的正极、第三电容C7的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C7的负极相连。第三电容C7的正极与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C5的负极相连。第二电阻R1与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、第二插接口PWRK1的OUT端口相连。

如图4所示：激光位移传感器模块用来测量液力变矩器的内孔装配尺寸；激光位移传感器模块P1的1端口连接12V的电源，P1的2、3端口用来和串口模块进行通信，P1的4端口用来接地。

如图5所示：RS232串口模块用来传输和接收来自激光位移传感器模块和蓝牙控制模块的信号；RS232串口模块包括第四电容C1、第五电容C2、第六电容C3、第七电容C4、第八电容C8以及核心部件MAX3232BUE。MAX3232BUE的1端口连接第五电容C2的正极、3端口连接第五电容C2的负极，MAX3232BUE的4端口连接第六电容C3的正极、5端口连接第六电容C3的负极，MAX3232BUE的2端口连接第七电容C4的正极，MAX3232BUE的7端口和13端口分别连接激光位移传感器模块P1的3端口和2端口，MAX3232BUE的6端口连接第八电容C8的正极，MAX3232BUE的15端口接地，MAX3232BUE的16端口接VCC、第四电容C1的正极。

如图6所示：蓝牙控制模块和单片机模块集成芯片CC2540，用于接受来自串口和手机蓝牙的数据，包括CC2550核心部件、第九电容C9、第10电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第15电容C15、第16电容C16、第十八电容C18、第十九电容C19、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三电阻R3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4。CC2540模块的1端口接地，4端口和10端口接VCC，16端口和17端口分别接RS232串口模块的12端口和10端口，20端口为复位端口，21端口、24端口、27端口、28端口、29端口接VCC，31端口接晶振Y1的1端口、第十一电容C11的正极，30端口接第三电阻R3，32端口接晶振Y2的2端口、第九电容C9的正极，38端口接VCC，39端口接第10电容C10的正极，26端口接第十二电容C12的正极，25端口接第十四电容C14的正极，第十二电容C12的负极接第一电感L1、第十三电容C13的正极，第十三电容C13的负极接第一电感L2、第四电感L4，第十四电容C14的负极接第16电容C16的正极和第四电感L4，第15电容C15接第二电感L2、第三电感L3，22端口接晶振Y2的1端口、第十八电容C18的正极，23端口接晶振Y2的2端口、第十九电容C19的正极。

如图7所示：复位电路模块，用来重置集成芯片CC2540，当蓝牙控制模块和单片机模块发生故障时可以用到该模块提供的功能。包括第四电阻R4、第十七电容C17、复位开关K1；第四电阻R4的一端接VCC，另一端接第十七电容C17的正极，第十七电容C17一端接地，一端接第四电阻R4，复位开关一端接第四电阻R4、第十七电容C17的正极，另一端接第十七电容C17的负极、接地。

Claims (1)

1.一种液力变矩器内孔装配尺寸无线测量系统，由机械结构部件、测量控制部件、手机、服务器四部分构成，其特征在于：

机械结构部件包括激光位移传感器、连接件、压力机、供电模块、激光位移传感器模块、RS232串口模块、蓝牙控制模块和单片机模块、复位电路模块；

机械结构部件中的连接件用于固定液力变矩器和压力机的相对位置，将连接件固定在液力变矩器上，把压力机的头部固定于连接件上，将激光位移传感器模块固定在压力机中间位置的位移传感器固定架上；

测量控制部件中的供电模块用于激光位移传感器模块、蓝牙控制模块的供电、激光位移传感器模块采集到的数据通过RS232串口模块传输到单片机模块、单片机模块控制蓝牙控制模块传输数据，手机用于接收和发送数据，手机将命令通过蓝牙通信的方式将命令发送给蓝牙控制模块，手机通过蓝牙通信的方式接收蓝牙控制模块发送过来的数据，服务器用于接收手机端发送过来的数据并进行数据处理；

所述的供电模块为整个装置提供了12V和3.3V的电压；供电模块包括第一插接口PWR1、第二插接口PWRK1、第一电阻R2、第一二极管D2、第一电容C6、第一电压转换芯片LM1、第二二极管D1、第二电容C5、第三电容C7、第二电阻R1；第一插接口PWR1的2端口与12VCC正极电源、第二插接口PWRK1的1端口相连，第一插接口PWR1的1端口与地线相连；第二插接口PWRK1的2端口与第二二极管D1的负极、第一电阻R2、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极、第二二极管D1的负极相连，第二插接口PWRK1的IN端口与24V电压相连；第一电阻R2与第二插接口PWRK1的OUT端口、第一二极管D2的正极、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口、第一电容C6的正极相连；第一二极管D2的正极与第一电阻R2相连，负极与地相连；第一电容C6的正极与第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极、第一电压转换芯片LM1的IN端口相连，负极与地相连；第一电压转换芯片LM1的IN端口与第一电容C6的正极、第一电阻R2、第二插接口PWRK1的OUT端口、第二二极管D1的负极相连，GND端口接地，OUT端口与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、R1相连；第二电容C5的正极与第二二极管D1的正极、第三电容C7的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C7的负极相连；第三电容C7的正极与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、R1相连、第二插接口PWRK1的OUT端口相连，负极与地、第三电容C5的负极相连；第二电阻R1与第二二极管D1的正极、第二电容C5的正极、第三电容C7的正极、第二插接口PWRK1的OUT端口相连；

所述的激光位移传感器模块用来测量液力变矩器的内孔装配尺寸；激光位移传感器模块P1的1端口连接12V的电源，P1的2、3端口用来和串口通信模块进行通信，P1的4端口用来接地；

所述的RS232串口模块用来传输和接收来自激光位移传感器模块和蓝牙控制模块的信号；RS232串口模块包括第四电容C1、第五电容C2、第六电容C3、第七电容C4、第八电容C8以及核心部件MAX3232BUE；MAX3232BUE的1端口连接第五电容C2的正极、3端口连接第五电容C2的负极，MAX3232BUE的4端口连接第六电容C3的正极、5端口连接第六电容C3的负极，MAX3232BUE的2端口连接第七电容C4的正极，MAX3232BUE的7端口和13端口分别连接激光位移传感器模块P1的3端口和2端口，MAX3232BUE的6端口连接第八电容C8的正极，MAX3232BUE的15端口接地，MAX3232BUE的16端口接VCC、第四电容C1的正极；

所述的蓝牙控制模块和单片机模块集成芯片CC2540，用于接受来自串口和手机蓝牙的数据，包括CC2550核心部件、第九电容C9、第10电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第15电容C15、第16电容C16、第十八电容C18、第十九电容C19、第一晶振Y1、第二晶振Y2、第三电阻R3、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4；CC2540模块的1端口接地，4端口和10端口接VCC，16端口和17端口分别接RS232串口模块的12端口和10端口，20端口为复位端口，21端口、24端口、27端口、28端口、29端口接VCC，31端口接晶振Y1的1端口、第十一电容C11的正极，30端口接第三电阻R3，32端口接晶振Y2的2端口、第九电容C9的正极，38端口接VCC，39端口接第10电容C10的正极，26端口接第十二电容C12的正极，25端口接第十四电容C14的正极，第十二电容C12的负极接第一电感L1、第十三电容C13的正极，第十三电容C13的负极接第一电感L2、第四电感L4，第十四电容C14的负极接第16电容C16的正极和第四电感L4，第15电容C15接第二电感L2、第三电感L3，22端口接晶振Y2的1端口、第十八电容C18的正极，23端口接晶振Y2的2端口、第十九电容C19的正极；

所述的复位电路模块，用来重置集成芯片CC2540，当蓝牙控制模块和单片机模块发生故障时可以用到该模块提供的功能，包括第四电阻R4、第十七电容C17、复位开关K1；第四电阻R4的一端接VCC，另一端接第十七电容C17的正极，第十七电容C17一端接地，一端接第四电阻R4，复位开关一端接第四电阻R4、第十七电容C17的正极，另一端接第十七电容C17的负极、接地。