CN105423889B - 转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统。在待测转轴上设置有台阶，该方法包括：检测径向探头输出的电信号，径向探头设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，径向探头用于感应台阶的有效检测面积，并输出与有效检测面积相应的电信号；以及根据电信号确定待测转轴的轴向位移。通过本发明，解决了相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题。

Description

转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统

技术领域

本发明涉及检测领域，具体而言，涉及一种转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统。

背景技术

磁悬浮轴承系统中的轴向位移传感器的设置不仅要满足结构上简单可行，更要保证位移检测的准确性。目前大多数检测轴向位移的方式都是在轴向上布置一个或者多个探头，在探头的前面设置一个轴向检测面，依靠轴向探头所检测到与轴向检测面的距离来确定转轴的轴向位移。图1是相关技术中的径向位移和轴向位移检测传感器的结构主视示意图，如图1所示，轴向位移传感器3’设置在传感器壳体1’上，用于检测与轴向检测面5’之间的距离，轴向检测面5’垂直于待测转轴4’的轴线。图2是相关技术中的径向位移和轴向位移检测传感器的结构俯视示意图，如图2所示，T5’和T6’是两个轴向位移传感器，设置在传感器壳体1’的端面上。这种通过检测与轴向检测面之间的位移来作为转轴轴向位移的检测方法会存在如下问题：(1)当轴向检测面因为加工误差和安装误差出现倾斜时，即使转轴未发生轴向位移，轴向检测面与轴向位移传感器之间的距离也会随着转轴的旋转过程发生变化，造成轴向位移传感器输出的轴向位移的值在转轴的旋转过程中不断变化，根据磁悬浮轴承系统的控制逻辑，系统会不断的调节转轴的轴向位置，使转轴在轴向方向上产生窜动，影响对转轴轴向的控制，严重的会直接导致系统的失稳，对系统的可靠性有着很大的影响；(2)轴向检测面采用一个探头测试或者多个探头求平均值的方式，其轴向探头所受温漂对轴向位移测试的影响无法有效消除。这种检测方法需要在转轴的轴向上布置一个轴向探头检测面，因此，轴向检测面加工、安装的平面度、垂直度对轴向位移测试的准确性有很大的影响。并且，这种采用轴向布置双探头求和的输出方式，放大了轴向探头的温度漂移，轴向位移测试的准确性受温度的影响较大。

针对相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统，以解决相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转轴的轴向位移检测方法。在待测转轴上设置有台阶，该方法包括：检测径向探头输出的电信号，径向探头设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，径向探头用于感应台阶的有效检测面积，并输出与有效检测面积相应的电信号；以及根据电信号确定待测转轴的轴向位移。

进一步地，径向探头包括第一径向探头和第二径向探头，第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，检测径向探头输出的电信号包括：检测第一径向探头输出的第一电信号；检测第二径向探头输出的第二电信号，根据电信号确定待测转轴的轴向位移包括：对第一电信号和第二电信号进行差分处理，得到差分电信号；根据差分电信号确定待测转轴的轴向位移。

进一步地，径向探头包括多组径向探头，每组径向探头包括两个径向探头，每组径向探头的两个径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，检测径向探头输出的电信号包括：分别检测多组径向探头中每个径向探头输出的电信号，根据电信号确定待测转轴的轴向位移包括：分别对每组径向探头中的两个径向探头输出的两个电信号进行差分处理，得到多个差分电信号；对多个差分电信号求平均值得到差分电信号平均值；根据差分电信号平均值得到待测转轴的轴向位移。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转轴的轴向位移检测装置。在待测转轴上设置有台阶，该装置包括：径向探头，设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，用于感应台阶的有效检测面积并输出与有效检测面积相应的电信号；以及处理器，与径向探头相连接，用于根据电信号确定待测转轴的轴向位移。

进一步地，径向探头包括：第一径向探头，用于感应台阶的有效检测面积并输出第一电信号；以及第二径向探头，用于感应台阶的有效检测面积并输出第二电信号，其中，第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。

进一步地，第一径向探头和第二径向探头所在的直线与待测转轴的轴线平行。

进一步地，径向探头包括多组径向探头，每组径向探头包括两个径向探头，每组径向探头的两个径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。

进一步地，每组径向探头的两个径向探头所在的直线与待测转轴的轴线平行。

进一步地，多组径向探头沿着台阶的圆周均匀布置。

进一步地，径向探头为电涡流传感器。

进一步地，该装置还包括：传感器壳体，套设在台阶的外部，用于固定径向探头。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮轴承系统。该系统包括：待测转轴，待测转轴上设置有台阶；轴向位移检测装置，其中，轴向位移检测装置包括：径向探头，设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，用于感应台阶的有效检测面积并输出与有效检测面积相应的电信号；以及处理器，与径向探头相连接，用于根据电信号确定待测转轴的轴向位移。

本发明通过检测径向探头输出的电信号，径向探头设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，径向探头用于感应台阶的有效检测面积，并输出与有效检测面积相应的电信号；以及根据电信号确定待测转轴的轴向位移，解决了相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题。通过径向布置的探头检测转轴上的台阶的有效检测面积，达到了提高转轴的轴向位移检测方法准确性效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的径向位移和轴向位移检测传感器的结构主视示意图；

图2是相关技术中的径向位移和轴向位移检测传感器的结构俯视示意图；

图3是根据本发明实施例的转轴的轴向位移检测方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的转轴的轴向位移检测方法的传感器输出与轴向位移之间关系的示意图；

图5是根据本发明第一实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图；

图6是根据本发明第二实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图；

图7是根据本发明第三实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图；以及

图8是根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明的实施例提供了一种转轴的轴向位移检测方法。

图3是根据本发明实施例的转轴的轴向位移检测方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S301，检测径向探头输出的电信号。

径向探头设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置。其中，在待测转轴上设置有台阶。径向探头是传感器探头，可以感应台阶的有效检测面积，并输出与有效检测面积相应的电信号。待测转轴的材料是能够被径向探头感应到并输出相应电信号的材料。待测转轴上设置有台阶，一个台阶的台阶平面能够将待测转轴分为两个同轴的圆柱体，两个圆柱体的外圆的直径大小不同，台阶平面与圆柱体外圆的平面是平行的，台阶处可以是垂直的阶梯，也可以带有一定的倒角。径向探头的初始位置对着待测转轴的台阶处，根据具体情况设置径向探头的初始位置与台阶平面之间的在待测转轴的径向方向和待测转轴的轴向方向上的距离。如果待测转轴产生轴向位移，径向探头感应到的台阶处的有效检测面积会发生变化，其中，有效检测面积是指径向探头能够感应到的台阶平面分开的两个同轴圆柱体中距离径向探头较近处的圆柱体表面的面积。该径向探头在感应到的有效检测面积发生变化时，输出的电信号会发生变化，也即径向探头输出的电信号与有效检测面积具有相关关系；而有效检测面积发生变化的原因是待测转轴发生了轴向位移，有效检测面积与待测转轴的轴向位移具有相关关系，因此，径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移具有一定的相关关系，可以根据径向探头输出的电信号确定待测转轴的轴向位移。

步骤S302，根据电信号确定待测转轴的轴向位移。

在检测到径向探头输出的电信号之后，根据电信号确定待测转轴的轴向位移。由于径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移具有一定的相关关系，因此，可以根据径向探头输出的电信号确定待测转轴的轴向位移。径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移之间的相关关系的确定方式可以是在使用之前进行标定，标定出径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移的对应关系；也可以是确定出径向探头输出的电信号与有效检测面积之间的关系式，以及有效检测面积与待测转轴的轴向位移之间的关系式，确定出径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移之间的关系式，本实施例对径向探头输出的电信号与待测转轴的轴向位移之间相关关系的确定方式不做具体限定。

优选地，径向探头可以是电涡流传感器探头。电涡流传感器探头的输出主要有两个影响因素，一个是探头距离检测面的距离，另一个是探头所能感应到的有效检测面积。当探头距离检测面的距离保持不变，有效检测面积发生变化时，传感器输出随着有效检测面积发生变化。带有台阶的转轴轴向移动一段位移时，转轴上的台阶也移动相同的位移，使得电涡流传感器探头所能感应到的有效检测面积发生变化，电涡流传感器探头的输出也发生变化。

该实施例提供的转轴的轴向位移检测方法，通过检测径向探头输出的电信号，径向探头设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，径向探头用于感应台阶的有效检测面积，并输出与有效检测面积相应的电信号；以及根据电信号确定待测转轴的轴向位移，解决了相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题。通过径向布置的探头检测转轴上的台阶的有效检测面积，达到了提高转轴的轴向位移检测方法准确性效果。

优选地，径向探头可以包括第一径向探头和第二径向探头，第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，第一径向探头和第二径向探头均设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，由于第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，因此，采用两个径向探头对轴向位移进行检测时，待测转轴上至少包括两个台阶，第一径向探头对应第一台阶，第二径向探头对应第二台阶，且两个台阶的阶梯方向相反，也即，在待测转轴轴向移动位移为y时，如果第一径向探头感应到的第一台阶平面分开的两个同轴圆柱体中距离第一径向探头较近处的圆柱体表面的面积增加，则第二径向探头感应到的第二台阶平面分开的两个同轴圆柱体中距离第二径向探头较近处的圆柱体表面的面积会减少。两个径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔的预设距离根据具体情况而定，可以以两个径向探头之间的感应电信号不发生相互干扰为最小距离。采用两个径向探头对轴向位移进行检测，第一径向探头输出第一电信号，第二径向探头输出第二电信号，当第一电信号增大时，第二电信号减小，当第二电信号增大时，第一电信号减小。对第一电信号和第二电信号进行差分处理，得到差分电信号，以第一电信号减第二电信号为例，当第一电信号增大，第二电信号减小时，差分信号增大，当第一电信号减小，第二电信号增大时，差分信号减小。得到差分电信号之后，根据差分电信号确定待测转轴的轴向位移。

优选地，如果第一台阶和第二台阶除了台阶的阶梯方向相反，尺寸形状完全相同，且第一径向探头和第二径向探头的电参数，包括电阻和电感，是相同的，第一径向探头和第二径向探头所在的直线与待测转轴的轴线平行时，对第一电信号和第二电信号进行差分后输出的差分电信号与转轴的轴向移动的位移y呈线性关系。图4是根据本发明实施例的转轴的轴向位移检测方法的传感器输出与轴向位移之间关系的示意图。如图4所示，第一径向探头输出的第一电信号与轴向位移y之间的关系和第二径向探头输出的第二电信号与轴向位移y之间的关系呈非线性关系，但是由于第一径向探头和第二径向探头的电参数相同，进行差分之后输出的差分电信号与转轴的轴向移动的位移y呈线性关系。这是由于第一径向探头与第二径向探头的电参数相同、使用环境相同，因此所受到的温漂和压漂的影响也基本相同，在进行差分之后，可以减去环境温度等因素对传感器测试的影响。

优选地，径向探头可以采用多组径向探头，每组径向探头包括如上述优选实施例中所述的两个径向探头，每组径向探头的两个径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，分别检测多组径向探头中每个径向探头输出的电信号，再分别对每组径向探头中的两个径向探头输出的两个电信号进行差分处理，得到多个差分电信号，对多个差分电信号求平均值得到差分电信号平均值，根据差分电信号平均值得到待测转轴的轴向位移。可选地，可以先对多个差分电信号求平均值，根据差分电信号平均值得到待测转轴的轴向位移，也可以先根据多个差分电信号求出多个待测转轴的轴向位移的值，再对多个待测转轴的轴向位移的值求平均值得到待测转轴的轴向位移的平均值，也可以是将多个差分电信号求和之后直接输出，输出的差分电信号之和可以作为待测转轴的轴向位移的反馈信号，控制器根据接收到的差分电信号之和的变化对待测转轴的位置进行调整。采用多组径向探头对轴向位移进行测试可以规避转轴的径向移动对轴向位移测量的影响。优选地，如果本优选实施例的转轴的轴向位移检测方法中的每组径向探头中的两个径向探头如上述优选实施例的转轴的轴向位移检测方法的优选实施例中所述，多组径向探头可以设置为沿着台阶的圆周均匀布置。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明的实施例还提供了一种转轴的轴向位移检测装置。需要说明的是，本发明实施例的转轴的轴向位移检测装置可以用于执行本发明的转轴的轴向位移检测方法。

图5是根据本发明第一实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图。如图5所示，该装置包括：径向探头10和处理器20。

在待测转轴上设置有台阶。一个台阶的台阶平面能够将待测转轴分为两个同轴的圆柱体，两个圆柱体的外圆的直径大小不同，台阶平面与圆柱体外圆的平面是平行的，台阶处可以是垂直的阶梯，也可以带有一定的倒角。

径向探头10设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，用于感应台阶的有效检测面积并输出与有效检测面积相应的电信号。径向探头10的初始位置对着待测转轴的台阶处，根据具体情况设置径向探头10的初始位置与台阶平面之间的在待测转轴的径向方向和待测转轴的轴向方向上的距离。径向探头10用于在感应到台阶处的有效检测面积发生变化时输出相应变化的电信号，其中，有效检测面积是指径向探头10能够感应到的台阶平面分开的两个同轴圆柱体中距离径向探头10较近处的圆柱体表面的面积，在待测转轴产生轴向位移时，径向探头10感应到的台阶处的有效检测面积会发生变化。

优选地，本发明实施例的径向探头10可以是电涡流传感器。电涡流传感器探头的输出主要有两个影响因素，一个是探头距离检测面的距离，另一个是探头所能感应到的有效检测面积。

处理器20与径向探头10相连接，可以是任意可执行数据处理的单元，用于根据接收径向探头10输出的电信号并根据该电信号确定待测转轴的轴向位移。处理器20用于对径向探头10感应到的电信号进行处理，根据预设确定算法计算出待测转轴的轴向位移。预设确定算法可以是在使用之前进行标定，标定出径向探头10输出的电信号与待测转轴的轴向位移的对应关系；也可以是确定出径向探头10输出的电信号与有效检测面积之间的关系式，以及有效检测面积与待测转轴的轴向位移之间的关系式，确定出径向探头10输出的电信号与待测转轴的轴向位移之间的关系式作为预设确定算法，本实施例对处理器20采用的预设确定算法不做具体限定。

优选地，本发明实施例的转轴的轴向位移检测装置还可以包括传感器壳体，套设在台阶的外部，用于固定径向探头10。

该实施例提供的转轴的轴向位移检测装置，通过设置在待测转轴的径向并与台阶相对设置的径向探头10感应台阶的有效检测面积并输出与有效检测面积相应的电信号，以及与径向探头10相连接的处理器20根据电信号确定待测转轴的轴向位移，解决了相关技术中通过轴向探头检测轴向检测面的位移作为转轴的轴向位移检测方法准确性不高的问题。通过径向布置的探头检测转轴上的台阶的有效检测面积，达到了提高转轴的轴向位移检测方法准确性效果。

优选地，径向探头10包括第一径向探头和第二径向探头。第一径向探头用于感应台阶的有效检测面积并输出第一电信号，第二径向探头用于感应台阶的有效检测面积并输出第二电信号，其中，第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。第一径向探头和第二径向探头均设置在待测转轴的径向，并与台阶相对设置，由于第一径向探头和第二径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，因此，在本优选实施例中，待测转轴上至少包括两个台阶，第一径向探头对应第一台阶，第二径向探头对应第二台阶，且两个台阶的阶梯方向相反。处理器20用于对第一径向探头和第二径向探头输出的两个电信号进行差分处理，得到差分电信号，并根据差分电信号确定待测转轴的轴向位移。

优选地，第一径向探头和第二径向探头所在的直线与待测转轴的轴线平行。优选地，第一径向探头和第二径向探头可以采用电参数相同的传感器探头。采用电参数相同的两个传感器探头，对两个传感器探头输出的两个电信号进行差分之后输出的差分电信号与转轴的轴向移动的位移y呈线性关系，且由于两个探头的电参数相同、使用环境相同，所受到的温漂和压漂的影响也基本相同，在进行差分之后，可以减去环境温度等因素对传感器测试的影响。

优选地，径向探头10包括多组径向探头，每组径向探头包括两个径向探头，每组径向探头的两个径向探头在待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。每组径向探头内的两个径向探头的设置方式与本发明实施例的转轴的轴向位移检测装置的两个径向探头的设置方式相同。

优选地，每组径向探头的两个径向探头所在的直线与待测转轴的轴线平行。优选地，多组径向探头沿着台阶的圆周均匀布置，例如，转轴的轴向位移检测装置包含两组径向探头，则两组径向探头在待测转轴的圆周角度呈180°角。

优选地，每组径向探头的两个径向探头采用电参数相同的传感器探头。

图6是根据本发明第二实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图。该实施例可以作为上述第一实施例的优选实施方式，如图6所示，该装置包括：电涡流传感器探头61、电涡流传感器探头62、传感器壳体63和处理器67。

待测转轴64上设置有台阶65和台阶66，台阶65和台阶66的阶梯方向相反，尺寸参数相同。电涡流传感器探头61布置在待测转轴64的径向，初始位置对着台阶65，根据具体情况设置电涡流传感器探头61的初始位置与台阶65的平面之间在待测转轴64的径向方向和待测转轴64的轴向方向上的距离，台阶65的平面将待测转轴64分为两个同轴的圆柱体，台阶65的平面与圆柱体外圆的平面是平行的。电涡流传感器探头62布置在待测转轴64的径向，初始位置对着台阶66，电涡流传感器探头62的初始位置与台阶66的相对位置关系与电涡流传感器探头61的初始位置和台阶65的相对位置关系相似，在此不再赘述。电涡流传感器探头61和电涡流传感器探头62固定在传感器壳体63内。传感器壳体63套设在待测转轴64外部，与待测转轴64外圆直径最大的表面间隔有预设距离。可选地，电涡流传感器探头61和电涡流传感器探头62的电参数相同。

图7是根据本发明第三实施例的转轴的轴向位移检测装置的示意图。该实施例可以作为上述第一实施例的优选实施方式，如图7所示，该装置包括：电涡流传感器探头61、电涡流传感器探头62、电涡流传感器探头68、电涡流传感器探头69、传感器壳体63和处理器67。

电涡流传感器探头61、电涡流传感器探头62、传感器壳体63、待测转轴64、台阶65、台阶66和处理器67的设置方式与本发明第二实施例中相同，在此不再赘述。电涡流传感器探头68布置在待测转轴64的径向，初始位置对着台阶65，根据具体情况设置电涡流传感器探头61的初始位置与台阶65的平面之间在待测转轴64的径向方向和待测转轴64的轴向方向上的距离，电涡流传感器探头69的初始位置与台阶66的相对位置关系与电涡流传感器探头68的初始位置和台阶65的相对位置关系相似，在此不再赘述。其中，电涡流传感器探头61和电涡流传感器探头62为第一组探头，电涡流传感器探头68和电涡流传感器探头69为第二组探头，第一组探头与第二组探头在传感器壳体63的圆周方向均匀布置，也即，第一组探头与第二组探头在传感器壳体63内呈180°角布置。

本发明的实施例提供了一种磁悬浮轴承系统。

图8是根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的示意图。如图8所示，该系统包括：待测转轴30和轴向位移检测装置40，其中，轴向位移检测装置40包括径向探头10和处理器20。本发明实施例的磁悬浮轴承系统中包括的轴向位移检测装置40采用本发明实施例提供的转轴的轴向位移检测装置。

待测转轴30上设置有台阶。径向探头10设置在待测转轴30的径向，并与台阶相对设置，用于感应台阶的有效检测面积并输出与有效检测面积相应的电信号，处理器20与径向探头10相连接，用于根据电信号确定待测转轴30的轴向位移。

优选地，该系统还包括控制器，控制器与处理器相连接，用于根据待测转轴30的轴向位移调整待测转轴30的位置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种转轴的轴向位移检测方法，其特征在于，在待测转轴上设置有台阶，所述方法包括：

检测径向探头输出的电信号，所述径向探头设置在所述待测转轴的径向，并与所述台阶相对设置，所述径向探头用于感应所述台阶的有效检测面积，并输出与所述有效检测面积相应的电信号；以及

根据所述电信号确定所述待测转轴的轴向位移；

其中，所述待测转轴上至少包括两个所述台阶，所述径向探头包括第一径向探头和第二径向探头，所述第一径向探头对应第一台阶，所述第二径向探头对应第二台阶，且两个台阶的阶梯方向相反。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一径向探头和所述第二径向探头在所述待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，

检测径向探头输出的电信号包括：检测所述第一径向探头输出的第一电信号；

检测所述第二径向探头输出的第二电信号，

根据所述电信号确定所述待测转轴的轴向位移包括：对所述第一电信号和所述第二电信号进行差分处理，得到差分电信号；根据所述差分电信号确定所述待测转轴的轴向位移。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述径向探头包括多组径向探头，每组径向探头包括两个径向探头，所述每组径向探头的两个径向探头在所述待测转轴的轴线方向上间隔预设距离，

检测径向探头输出的电信号包括：分别检测所述多组径向探头中每个径向探头输出的电信号，

根据所述电信号确定所述待测转轴的轴向位移包括：分别对所述每组径向探头中的两个径向探头输出的两个电信号进行差分处理，得到多个差分电信号；对所述多个差分电信号求平均值得到差分电信号平均值；根据所述差分电信号平均值得到所述待测转轴的轴向位移。

4.一种转轴的轴向位移检测装置，其特征在于，在待测转轴上设置有台阶，所述装置包括：

径向探头，设置在所述待测转轴的径向，并与所述台阶相对设置，用于感应所述台阶的有效检测面积并输出与所述有效检测面积相应的电信号；以及

处理器，与所述径向探头相连接，用于根据所述电信号确定所述待测转轴的轴向位移；

其中，所述待测转轴上至少包括两个所述台阶，所述径向探头包括第一径向探头和第二径向探头，所述第一径向探头对应第一台阶，所述第二径向探头对应第二台阶，且两个台阶的阶梯方向相反。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述第一径向探头，用于感应所述台阶的有效检测面积并输出第一电信号；

以及

所述第二径向探头，用于感应所述台阶的有效检测面积并输出第二电信号，

其中，所述第一径向探头和所述第二径向探头在所述待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一径向探头和所述第二径向探头所在的直线与所述待测转轴的轴线平行。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述径向探头包括多组径向探头，每组径向探头包括两个径向探头，所述每组径向探头的两个径向探头在所述待测转轴的轴线方向上间隔预设距离。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述每组径向探头的两个径向探头所在的直线与所述待测转轴的轴线平行。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多组径向探头沿着所述台阶的圆周均匀布置。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述径向探头为电涡流传感器。

11.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

传感器壳体，套设在所述台阶的外部，用于固定所述径向探头。

12.一种磁悬浮轴承系统，其特征在于，包括：

待测转轴，所述待测转轴上设置有台阶；以及

轴向位移检测装置，

其中，所述轴向位移检测装置包括：

径向探头，设置在所述待测转轴的径向，并与所述台阶相对设置，用于感应所述台阶的有效检测面积并输出与所述有效检测面积相应的电信号；以及

处理器，与所述径向探头相连接，用于根据所述电信号确定所述待测转轴的轴向位移；

其中，所述待测转轴上至少包括两个所述台阶，所述径向探头包括第一径向探头和第二径向探头，所述第一径向探头对应第一台阶，所述第二径向探头对应第二台阶，且两个台阶的阶梯方向相反。