CN105353169B - 流速仪检定车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种流速仪检定车，包括车架，所述车架前部设有仪器固定装置，所述车架下部设有驱动桥、伺服电机、驱动轮和从动轮，所述驱动桥的输出轴与驱动轮连接，其特征在于：所述伺服电机电连接有伺服放大器，所述伺服放大器电连接有交流伺服控制系统，所述交流伺服控制系统包括可编程序控制器，所述可编程序控制器与控制台电连接，所述可编程序控制器连接有流速仪信号接口和数据输出接口。本申请充分利用了交流伺服控制系统的速度控制、位置控制、矢量控制等优越性能，重点解决了制约流速仪检定精度提高的关键技术要素，使本申请的流速仪检定车信号采集精确可靠，车速稳定、加速特性好；数据计算数值可靠、误差小；操作简单、功能完备。

Description

流速仪检定车

技术领域

本发明涉及流速流量仪器计量检定的专业检测设备，具体地说，是涉及一种流速仪检定车。

背景技术

流速仪检定车属于用于检测、检定或校准国内外各种类型的流速流量仪器的设备。国内现在使用的流速仪检定车普遍采用直流电机驱动，数据记录采用机械式纸带记录流速信号，然后用比例尺测量计算流速仪的参数。国内较先进的技术是采用交流变频器驱动交流电机实现无级变速，信号采集计算采用单片机或计算机完成。但是，这两种流速仪检定车均存在车速不稳、低速精确度低、加速缓慢、数据采集误差大等缺点，单纯的部件升级不能从根本上解决设备性能落后的精度差、误差大的问题，更不用说易用性、可靠性的要求了。而且，现有的计量检定手段已经不能涵盖所有的水量计量仪器，尤其对某些国外引进的新仪器缺乏有效的检定手段，已严重影响了水量计量的准确度，不能满足国内外各种新型流速类仪器的检定要求。国内亟需开发一种新型的流速仪检定系统，满足新形势下水利水文事业对水量仪器计量检定工作的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种流速仪检定车，能够保证达到加速性能好、车速稳定可控、低速精度高、数据采集可靠、误差小、操作方式友好、功能完备等要求。

本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：

流速仪检定车，包括车架，所述车架上设有控制台，所述车架前部设有仪器固定装置，所述车架下部设有驱动桥、伺服电机、驱动轮和从动轮，所述驱动桥的输出轴与驱动轮连接，其特征在于：所述驱动桥的输入轴与伺服电机的输出轴之间连接有涨套，所述驱动轮与从动轮之间设有测速轮，所述测速轮上设有旋转编码器，所述伺服电机电连接有伺服放大器，所述伺服放大器电连接有交流伺服控制系统，所述交流伺服控制系统包括可编程序控制器，所述可编程序控制器与控制台电连接，所述可编程序控制器连接有流速仪信号接口和数据输出接口。可编程序控制器简称PLC，为适应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置，具有现场输入接口与现场输出接口电路，通过数字或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程序控制器可靠性高，抗干扰能力强，硬件配套齐全，功能完善，适用性强，已经得到广泛的工业应用。本申请以可编程序控制器为交流伺服控制系统核心，完成信息接收、初步处理、设备动作控制，具有响应快，惯性小，系统刚性大，控制精度高的特点。本申请交流伺服控制系统最突出的特性是快速性和精确性，这是区别于传统驱动系统的关键。本申请将伺服电机与驱动桥通过涨套直接连接，实现电机对车轮传动轴的直接连接，取代原检定车齿轮连接的模式，降低了机械传动过程中的机械损耗，提高了机械传输效率，使车速尤其是低速状态下的控制更准确，低速状态更稳定、精度更高。本申请单独设置的测速轮安装在承重轮和非承重轮之间，不受车重影响，不会因车重而变形，彻底避免了传统承重轮测速时车轮打滑和承重变形带来的误差，构成完整的车速测量控制闭环系统，可以更准确的测量及控制车速。

作为一种优选方案，所述从动轮为钢芯塑胶轮。本申请的从动轮采用塑胶轮，驱动轮仍然采用传统的球墨铸铁轮，即以铁轮保证承重，钢芯塑胶轮能够减少检定车运行的噪音和振动，提高运行稳定性。

作为一种优选方案，所述仪器固定装置包括固定架，固定架上连接有流速仪旋转装置和若干组流速仪固定装置，所述流速仪固定装置包括流速仪套管和流速仪固定卡口，所述流速仪套管上套装有第一齿轮，所述流速仪旋转装置包括步进电机，所述步进电机与交流伺服控制系统电连接，所述步进电机的输出轴上套装有第二齿轮，所述第二齿轮传动连接有齿条，所述第一齿轮与齿条传动连接。所述步进电机与交流伺服控制系统电连接。步进电机驱动齿条运动，带动流速仪套管旋转，以调整流速仪相对水流的角度。本申请中的仪器固定装置通过交流伺服控制系统控制步进电机动作，使固定于流速仪套管和流速仪固定卡口上的流速仪能够自动、精确转向，从而保证了流速仪检测角度的准确度，保证了数据采集可靠、误差小，操作方式友好，设备功能完备。

作为一种优选方案，所述流速仪套管上设有紧固螺栓。

作为一种优选方案，所述交流伺服控制系统电连接有数据处理主机。数据处理主机用以接收、储存、处理检定车的检测数据。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：

本申请将先进的交流伺服控制系统应用到流速仪检定技术上，充分利用了交流伺服控制系统的速度控制、位置控制、矢量控制等优越性能，重点解决了制约流速仪检定精度提高的关键技术要素，使本申请的流速仪检定车信号采集精确可靠，车速稳定、加速特性好；数据计算数值可靠、误差小；操作简单、功能完备。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1是本发明流速仪检定车的结构示意图；

附图2是本发明流速仪检定车的驱动部分结构示意图；

附图3是本发明流速仪检定车的仪器固定装置部分结构示意图；

附图4是本发明流速仪检定车的电气连接结构示意图。

具体实施方式

实施例：如附图1至附图4所示，流速仪检定车，包括车架1，所述车架1上设有控制台10和座椅11，所述车架1前部设有仪器固定装置，所述车架1下部设有驱动桥13、伺服电机15、驱动轮12和从动轮17，所述驱动轮12仍然采用传统球墨铸铁轮，所述从动轮17为钢芯塑胶轮，所述驱动桥13的输出轴与驱动轮12连接，所述驱动桥13的输入轴与伺服电机15的输出轴之间连接有涨套14，所述驱动轮12与从动轮17之间设有测速轮16，所述测速轮16上设有旋转编码器，所述伺服电机15电连接有伺服放大器24，所述伺服放大器24电连接有交流伺服控制系统，所述交流伺服控制系统包括可编程序控制器21，所述可编程序控制器21与控制台10电连接，所述可编程序控制器21连接有流速仪信号接口22和数据输出接口23，所述交流伺服控制系统电连接有数据处理主机。流速仪信号接口22连接进行检测的流速仪，数据输出接口23连接数据处理主机，数据处理主机用以接收、储存、处理检定车的检测数据。附图中未示出处理主机、测速轮16上的旋转编码器。

如附图1和附图3所示，所述仪器固定装置包括固定架9，固定架9上连接有流速仪旋转装置和若干组流速仪固定装置，所述流速仪固定装置包括流速仪套管4和流速仪固定卡口19，流速仪套管4通过连接座2固定于固定架9上，所述流速仪套管4上设有紧固螺栓5，所述流速仪套管4上套装有第一齿轮3，所述流速仪旋转装置包括步进电机18，所述步进电机18与交流伺服控制系统电连接，所述步进电机18的输出轴上套装有第二齿轮7，所述第二齿轮7传动连接有齿条8，连接座2上设有与齿条8配合的限位块6，所述第一齿轮3与齿条8传动连接。本申请中的仪器固定装置通过交流伺服控制系统控制步进电机18动作，使固定于流速仪套管4和流速仪固定卡口19上的流速仪能够自动转向功能，从而保证了流速仪检测角度的准确度，保证了数据采集可靠、误差小，操作方式友好，设备功能完备。

Claims (4)

1.流速仪检定车，包括车架，所述车架上设有控制台，所述车架前部设有仪器固定装置，所述车架下部设有驱动桥、伺服电机、驱动轮和从动轮，所述驱动桥的输出轴与驱动轮连接，其特征在于：所述驱动桥的输入轴与伺服电机的输出轴之间连接有涨套，所述驱动轮与从动轮之间设有测速轮，所述测速轮上设有旋转编码器，所述伺服电机电连接有伺服放大器，所述伺服放大器电连接有交流伺服控制系统，所述交流伺服控制系统包括可编程序控制器，所述可编程序控制器与控制台电连接，所述可编程序控制器连接有流速仪信号接口和数据输出接口；

所述驱动轮为球墨铸铁轮，所述从动轮为钢芯塑胶轮；

所述仪器固定装置包括固定架，固定架上连接有流速仪旋转装置和若干组流速仪固定装置，所述流速仪固定装置包括流速仪套管和流速仪固定卡口，所述流速仪套管上套装有第一齿轮，所述流速仪旋转装置包括步进电机，所述步进电机与交流伺服控制系统电连接，所述步进电机的输出轴上套装有第二齿轮，所述第二齿轮传动连接有齿条，所述第一齿轮与齿条传动连接。

2.根据权利要求1所述的流速仪检定车，其特征在于：所述步进电机与交流伺服控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的流速仪检定车，其特征在于：所述流速仪套管上设有紧固螺栓。

4.根据权利要求1所述的流速仪检定车，其特征在于：所述交流伺服控制系统电连接有数据处理主机。