CN1054489A - 一种测量封闭转子旋转速度的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量封闭转子旋转速度的方法
与装置，特别适用于测量陀螺仪中螺旋泵旋转速度的
方法与装置。本发明的测量方法是通过联接螺纹紧
固在封闭外转子外壳外的半圆环上的加速度传感器
取得转子转动的振动信号，经信号放大和A/D变
换器在计算装置内进行快速傅里叶变换，得到振动频
谱，振动频谱上能量最大的频率就是封闭转子转动的
频率f，根据公式旋转速度n＝60f转每分，最后计算
得到封闭转子的实际旋转速度。
Description
本发明涉及一种测量封闭转子旋转速度的方法与装置，特别适用于测量陀螺仪中螺旋泵的旋转速度的方法与装置。
陀螺仪和加速度表用的螺旋泵，由于该泵的转子被外壳严密封闭，因而目前还没有一个精确的方法和测量装置测量封闭转子的旋转速度，如美国专利US2539618介绍一种“振动响应仪”，它是通过测振来测量旋转速度，但这种仪器采用一个复杂的感应式传感器来取得振动信号，其结构复杂，连接困难，振动信号放大器采用电子管放大器，体积大、重量大，指示旋转速度的机械装置也很复杂，而且需要调整每个舌簧的机械谐振频率与相应的旋转速度对应，这要靠修锉弹簧的刚度调整，也是很麻烦。另外，这种机械装置只能有几个舌簧测几个旋转速度，不能连续测量，所测数量也不准确，另一项美国专利US3185426，也介绍一种通过声波频谱来测量旋转速度的方法，它适用于测量高速旋转（例如300000转每分）振动大，声音大，幅射声波或超声波能量大的旋转设备，若转速比较低（例如1000转每分）属于20HZ左右人耳已听不见的次声，加工精度高的旋转设备，则振动很小，幅射声波和能量很弱，难以通过麦克风拾取有用信号，相反可能拾取高次谐波信号;用于测量30HZ（例如1800转每分）以下的超低频信号，其仪器体积和重量都会增大。
本发明的目的正是为了克服上述已有技术的缺点与不足，而提供一种不仅适用于导弹上陀螺仪中螺旋泵旋转速度的测量，也可用于类似封闭转子旋转速度的测量，其测量装置结构简单，精度高，误差小，其测量方法简便，可连续测量任意旋转速度，从而解决了多年来未解决陀螺泵的测量旋转速度问题。
本发明的测量封闭转子旋转速度的方法，是通过测量转子的振动谱来测量它的旋转速度的，因为当转子转动时，封闭的外壳总会产生与旋转速度有关的振动，这种振动通过简单的传感器取得振动信号。本发明的方法其特征是通过联接螺纹紧固在封闭转子外壳外的半圆环上的加速度传感器取得封闭转子转动时的振动信号，经放大器放大振动信号和A/D变换器在通用的电子计算机或专用的计算装置内进行快速傅里叶变换，得到实际的振动频谱，振动频谱上能量最大的频率就是封闭转子转动的频率f，根据公式旋转速度n＝60f转每分计算得到封闭转子实际的旋转速度。
本发明的测量封闭转子旋转速度的装置，包括传感器、放大器、A/D变换器和计算装置，其特征是：
a.传感器采用通用的加速度传感器，传感器通过螺纹紧固在封闭转子外壳外的具有弹性的半圆环上;
b.放大器采用通用的单通道或多通道放大器;
c.计算装置可以是通用的电子计算机，也可以是实现快速傅里叶变换的专用的计算装置;
单通道放大器与A/D变换器以及实现快速傅里叶变换的计算装置组成专用的便携式旋转速度测量装置，或者是放大器与A/D变换器以及通用的电子计算机组合成另一种旋转速度测量装置。
本发明与已有技术相比具有如下优点和积极效果：
1.可连续测量封闭转子任意旋转速度，且灵敏度高、精度高、误差小;
2.设备结构简单，造价低、体积小重量轻，携带方便，连接方便;
3.测量方法简便，适用范围广。
下面结合附图对本发明技术进一步描述：
图1为本发明测量装置结构示意图。
图2为图1半圆环剖面图。
其中1-加速度传感器，2-半联接螺纹，
3-半圆环，4-被测元件外壳。
当封闭的转子转动时，封闭的被测元件外壳（4）也随之产生振动，于是用联接螺纹（2）紧固在被测元件外壳外的半圆环（3）上的加速度传感器（1）得到振动信号，振动信号输入放大器将振动信号放大，经由A/D变换器在计算装置内进行快速傅里叶变换，得到实际的振动频谱，振动频谱上能量最大的频率就是封闭转子转动的频率f，最后根据公式旋转速度n＝60f转每分，得到所测的旋转速度。
根据本发明的测速原理，可制作成专用的测量装置，第一种方案是单通道放大器与A/D变换器以及实现快速傅里叶变换的计算装置组成专用便携式旋转速度测量装置，另一种方案是，放大器与A/D变换器以及通用的电子计算机组合成另一种旋转速度测量装置。
Claims (3)
1、一种测量封闭转子旋转速度的方法，其特征是通过联接螺纹紧固在封闭转子外壳外的半圆环上的加速度传感器取得封闭转子转动时的振动信号，经放大器放大振动信号和A/D变换器在通用的电子计算机或专用的计算装置内进行快速傅里叶变换，得到实际的振动频谱，振动频谱上能量最大的频率就是封闭转子转动的频率f，根据公式旋转速度n=60f转每分计算得到封闭转子实际的旋转速度。
2、一种测量封闭转子旋转速度的装置，包括传感器、放大器、A/D变换器和计算装置，其特征是：
a.传感器采用通用的加速度传感器，传感器通过螺纹紧固在封闭转子外壳外的具有弹性的半圆环上;
b.放大器采用通用的单通道或多通道放大器;
c.计算装置可以是通用的电子计算机，也可以是实现快速傅里叶变换的专用的计算装置;
3、根据权利要求2所述的测量装置，其特征是单通道放大器与A/D变换器以及实现快速傅里叶变换的计算装置组合成专用的便携式旋转速度测量装置，或者放大器与A/D变换器以及通用的电子计算机组合成另一种旋转速度测量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN91101582A CN1054489A (zh) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 一种测量封闭转子旋转速度的方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN91101582A CN1054489A (zh) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 一种测量封闭转子旋转速度的方法与装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1054489A true CN1054489A (zh) | 1991-09-11 |
Family
ID=4905158
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN91101582A Pending CN1054489A (zh) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 一种测量封闭转子旋转速度的方法与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1054489A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107843740A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-27 | 湖南大学 | 一种融合振动与声音信号频谱特征的转速测量方法 |
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1991
- 1991-03-20 CN CN91101582A patent/CN1054489A/zh active Pending
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