CN107340404A - 一种非接触测量轴类部件转速的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是针对转速测量方法的不足，提供一种非接触测量轴类部件转速的方法：在被测圆轴上贴一圈反射胶贴；所述反射胶贴表面具有等距的、黑白相间的条纹；这些条纹的长度方向平行于圆轴的轴向；一只红外发射管和一只红外接收管设置在被测圆轴附近；测量时，所述红外发射管向反射胶贴射出一路红外光束；这束红外光被反射胶贴反射后，形成一路反射光束，这路反射光束被所述的红外接收管接收；时间t内，红外接收管所接收信号的强弱信号跳变次数计为N1；所述反射胶贴上的白色条纹为N条，被测圆轴的转速n＝N1/(N×t)；n的单位为“转每秒”。

Description

一种非接触测量轴类部件转速的方法
技术领域
本发明涉及转速测量领域,特别涉及轴类部件转速的非接触测量方法。
背景技术
回转物体转速的测量方法常常使用测速发电机、感应同步器、圆光栅编码器、光电码盘等加上信号采集和处理完成。也可采用摩擦轮靠上回转轴类零件与该轴类零件同步转动，再通过对摩擦轮转速的测量来实现对该回转轴类零件转述测量，这样可以不对被测对象的原来结构进行改装，比如加装圆光栅编码器。非接触转速测量方法中使用闪频仪比较广泛，但闪频仪使用中由于有倍频关系并在一定程度上依赖于使用者的肉眼和感觉，所以带来一些测量结果的不确定性。
发明内容
本发明的目的是针对转速测量方法的不足，提供一种一种非接触测量轴类部件转速的测量方法，它具有在不改变被测对象结构的前提下实现转速的精确测量的特点，具有很好的实用性并便于实施。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种非接触测量轴类部件转速的方法：
在被测圆轴上贴一圈反射胶贴。所述反射胶贴表面具有等距的、黑白相间的条纹。这些条纹的长度方向平行于圆轴的轴向。
一只红外发射管和一只红外接收管设置在被测圆轴附近。
测量时，所述红外发射管向反射胶贴射出一路红外光束。这束红外光被反射胶贴反射后，形成一路反射光束，这路反射光束被所述的红外接收管接收。
时间t内，红外接收管所接收信号的强弱信号跳变次数计为N1。所述反射胶贴上的白色条纹为N条，被测圆轴的转速n＝N1/(N×t)。n的单位为“转每秒”。
进一步，所述红外发射管和红外接收管安装在同一平面内。
进一步，所述红外发射管的出射光和红外接收管的入射光的交点在圆轴上贴着的反射胶贴的表面。
进一步，制作反射胶贴时，以一张矩形的白纸为基础，这张纸的一个边长等于被测圆轴的直径、另一个边长等于或者小于圆轴的长度。在这张白纸的一个面绘制或喷涂若干黑色的条纹。这些条纹的宽度为w1、间距为w2。w1＝w2。
进一步，所述红外发射管和红外接收管分别是红外激光发射管和红外激光接收管。
值得说明的是，本发明的测量精度在很程度上取决于被测对象圆周每一圈黑白相间的条纹的多少，而每一圈条纹的多少与条纹的宽度成反比，所以在红外光斑直径允许的条件下，应尽量减小黑白相间条纹的宽度，建议取红外光斑直径的1.5倍直2倍。而红外激光管的光斑可以小到0.1mm，故对于绝大多数工程应用场合，完全满足测量精度的要求。
附图说明
图1为本发明的实施方式1示意图。
图2为本发明的实施方式2示意图。
图中：1圆轴，2反射胶贴，3红外对管，4红外发射管，5红外接收管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1，一种非接触测量轴类部件转速的方法：
在被测圆轴上贴一圈反射胶贴(反射胶贴包裹圆轴)。反射胶贴的宽度为10cm。所述反射胶贴表面具有等距的、黑白相间的条纹。这些条纹的长度方向平行于圆轴的轴向。条纹(每一条黑条纹和白条纹)的宽度为1mm。
一只红外发射管和一只红外接收管组成红外对管，二者位于被测圆轴的上方10cm处。二者处于同一个平面。红外发射管的出射光束和红外接收管的入射光束亦处于同一个平面A内。被测圆轴的轴线处于这个平面A内。红外激光发射管的光斑直径小于0.5mm，红外激光发射管和红外激光接收管的光路相交于被测圆轴部件表面。测量时，所述红外发射管向反射胶贴射出一路红外光束。这束红外光被反射胶贴反射后，形成一路反射光束，这路反射光束被所述的红外接收管接收。
红外激光对管被供应有适当电压的电源，红外激光接收管的信号输出端通过外围电路连接进单片机处理器。测量时，通过对红外激光接收管所接收信号的强弱信号跳变次数的计数N1，结合所贴发射胶贴一圈上白色条纹的条数N，并除以响应的转动时间t秒，即得被测圆轴部件的转速n,n＝N1/(N×t)转每秒。
实施例2：
参见图2，一种非接触测量轴类部件转速的方法：
在被测圆轴上贴一圈反射胶贴(反射胶贴包裹圆轴)。反射胶贴的宽度为8cm。所述反射胶贴表面具有等距的、黑白相间的条纹。这些条纹的长度方向平行于圆轴的轴向。条纹(每一条黑条纹和白条纹)的宽度为0.8mm。
一只红外发射管和一只红外接收管组成红外对管，二者位于被测圆轴的上方10cm处。二者处于同一个平面。红外发射管的出射光束和红外接收管的入射光束亦处于同一个平面B。被测圆轴的轴线垂直于这个平面B。红外激光发射管的光斑直径小于0.3mm，红外激光发射管和红外激光接收管的光路相交于被测圆轴部件表面。测量时，所述红外发射管向反射胶贴射出一路红外光束。这束红外光被反射胶贴反射后，形成一路反射光束，这路反射光束被所述的红外接收管接收。
红外激光对管被供应有适当电压的电源，红外激光接收管的信号输出端通过外围电路连接进单片机处理器。测量时，通过对红外激光接收管所接收信号的强弱信号跳变次数的计数N1，结合所贴发射胶贴一圈上白色条纹的条数N，并除以响应的转动时间t秒，即得被测圆轴部件的转速n,n＝N1/(N×t)转每秒。

Claims (5)

1.一种非接触测量轴类部件转速的方法，其特征在于:
在所述被测圆轴上贴一圈反射胶贴；所述反射胶贴表面具有等距的、黑白相间的条纹；这些条纹的长度方向平行于圆轴的轴向；
一只红外发射管和一只红外接收管设置在被测圆轴附近；
测量时，所述红外发射管向反射胶贴射出一路红外光束；这束红外光被反射胶贴反射后，形成一路反射光束，这路反射光束被所述的红外接收管接收。
时间t内，红外接收管所接收信号的强弱信号跳变次数计为N1；所述反射胶贴上的白色条纹为N条，被测圆轴的转速n＝N1/(N×t)；n的单位为“转每秒”。
2.根据权利要求1所述的一种非接触测量轴类部件转速的方法，其特征在于：所述红外发射管和红外接收管安装在同一平面内。
3.根据权利要求1或2所述的一种非接触测量轴类部件转速的方法，其特征在于：所述红外发射管的出射光和红外接收管的入射光的交点在圆轴上贴着的反射胶贴的表面。
4.根据权利要求1或3所述的一种非接触测量轴类部件转速的方法，其特征在于：制作反射胶贴时，以一张矩形的白纸为基础，这张纸的一个边长等于被测圆轴的直径、另一个边长等于或者小于圆轴的长度；在这张白纸的一个面绘制或喷涂若干黑色的条纹；这些条纹的宽度为w1、间距为w2；w1＝w2。
5.根据权利要求1或3所述的一种非接触测量轴类部件转速的方法，其特征在于：所述红外发射管和红外接收管分别是红外激光发射管和红外激光接收管。
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