CN109238179B - 一种加速管绝缘环端面平行度检测装置 - Google Patents

一种加速管绝缘环端面平行度检测装置 Download PDF

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Abstract

一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，包括光照度检测仪，光照度检测仪的面板上设置有具有多个声光报警灯的声光报警区、具有显示面板和设置旋钮的显示设置功能区和具有多个控制按钮的检测控制功能区，光照度检测仪的背板设置有多个与光照度传感器连接的插口，光照度检测仪内部设置有控制面板，控制面板分别与所述显示面板、设置旋钮、声光报警灯、控制按钮以及插口电性连接。本发明可以快速的批量分检出端面平行度不够需要进一步检测的被测绝缘环，该检测装置内的光照度检测仪可以同时采集多个光照度传感器信息，信号处理速度快，由于引入惯性系统模块从而过滤数字量信号中的突变量，进一步提高检测的准确率。

Description

一种加速管绝缘环端面平行度检测装置
技术领域
本发明涉及电真空器件制造技术领域，具体涉及一种加速管绝缘环端面平行度检测装置。
背景技术
加速管是能使电子或离子在其中成束并在一定电压下均匀加速的一种电真空部件。使用时需要在内部高真空条件下(10－5～10－6Pa)稳定可靠地建立一个均匀的高梯度直流加速电场。它是由很多段绝缘环(一般绝缘材料为陶瓷或玻璃)和多片薄片金属电极相间叠加构成。玻璃基材的绝缘环和金属电极之间一般采用有机胶粘接方式连接，陶瓷基材的绝缘环和金属电极之间一般采用金属陶瓷焊接工艺焊接。不管是采用粘接还是焊接工艺都需要保证成品加速管段的整体的端面平行度，故而针对绝缘环端面的平行度需要有一定的要求。
现在普遍采用的绝缘环端面的平行度检测方式是将单个绝缘环某个端面放在检测平台上，然后再用百分表或千分表测量另一端面的平行度。这种检测方法，一次只能检测一个绝缘环，每个绝缘环需要用百分表或千分表测量两次端面，费时费力，虽然检测精度可以保证但是效率很低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，该绝缘环端面平行度初检装置可以快速检测多个绝缘环端面，从而初步分拣出端面平行度不够需要进一步检测的被测绝缘环，具有批量检测、检测速度快、效率高的优点，大大节省了生产准备时间。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，包括基座和检测单元，所述基座的表面上叠加有多个端面相互抵接的被测绝缘环并形成一个圆柱体，所述检测单元相对于圆柱体可上下活动设置，包括有光源、光照度传感器和光照度检测仪，所述光源设置在圆柱体内部并相对于圆柱体可上下活动，所述光照度传感器设置在被测绝缘环的外侧面并通过导线与光照度检测仪连接，光照度传感器接收被测绝缘环抵接端面间透出的光数据信号并反馈至光照度检测仪以检测各个被测绝缘环端面的平行度，所述光照度检测仪的面板上设置有声光报警区、显示设置功能区和检测控制功能区，所述光照度检测仪的背板设置有多个与所述光照度传感器连接的插口，所述检测控制功能区内设置有多个控制按钮，所述声光报警区内设置有多个声光报警灯，所述显示设置功能区包括有显示面板和设置旋钮，所述光照度检测仪内部设置有控制面板，所述控制面板分别与所述显示面板、设置旋钮、声光报警灯、控制按钮以及插口电性连接。
作为优选的，所述控制面板包括有：
一检测逻辑模块，用于控制检测结构的启停以及运动位移；
一模拟量信号接收模块，用于接收光照度传感器传输的光数据信号；
一模拟量线性校正模块，用于校正模型量信号接收模块接收的光数据信号；
一ADC模块，用于将模拟量线性校正模块校正后的光数据信号转换成数字量信号；
一惯性系统模块，用于过滤ADC模块转换后所得数字量信号中的突变量；
一输入模块，用于输入平行度检测标准参数的数字量信号；
一软件信号处理算法模块，用于接收惯性系统模块过滤后的数字量信号以及输入模块输入的数字量信号，并进行处理比对计算得出结果；
一显示输出模块，用于接收软件信号处理算法模块传输的比对结果，并反馈至所述显示面板上；
一控制输出模块，用于接收软件信号处理算法模块传输的比对结果，并反馈至对应声光报警灯上，进行报警。
作为优选的，所述控制按钮包括有用于控制检测单元向上移动的上行按钮、用于控制检测单元向下移动的下行按钮以及用于控制检测单元运行的检测按钮，所述上行按钮、下行按钮和检测按钮均与所述检测逻辑模块相连接。
作为优选的，所述基座的表面设置有标准检测圆平台，所述基座位于标准检测圆平台外缘处的位置垂直设置有支撑梁架，所述检测单元可上下活动设置在所述支撑梁架上，所述标准检测圆平台表面上设置有用于定位被测绝缘环的定位杆，所述定位杆与被测绝缘环的内弧面接触，且多个端面相互抵接的被测绝缘环通过套设定位杆的方式被定位叠加。
作为优选的，所述检测单元还包括有检测电机、移动电机，所述支撑梁架的两侧架体上设置有滑动丝杠，所述移动电机分别设置在支撑梁架两侧的滑动丝杠上，且两者之间通过有连接杆连接，所述滑动丝杠设有限位器，所述检测电机设置在所述连接杆的中心位置处且通过旋转轴与光源连接，所述检测电机通过控制面板与所述控制按钮连接，所述移动电机通过控制面板与所述上行按钮、下行按钮连接。
作为优选的，所述检测单元还包括有光照度传感器安装架，所述光照度传感器安装架为L形支架，且L形支架的横向部与所述标准检测圆平台表面平行且通过所述旋转轴与检测电机连接，L形支架的竖直部设置在支撑梁架的架体与多个端面相互抵接叠加的被测绝缘环之间，所述多个光照度传感器均匀设置在L形支架的竖直部面向被测绝缘环的一侧面上，用于检测多个被测绝缘环接触端面之间缝隙透过的光照强度并反馈至所述控制面板上的模拟量信号接收模块处。
作为优选的，所述多个端面相互抵接的被测绝缘环的顶部还压置有一标准绝缘环。
作为优选的，所述定位杆沿所述标准检测圆平台的圆周设置，形成绝缘环内弧面定位杆，所述绝缘环内弧面定位杆之间形成的圆周外径小于标准检测圆平台的直径，且等于被测绝缘环的内径。
作为优选的，所述检测电机为检测步进电机或伺服电机，所述移动电机为贯通轴式直线步进电机。
与现有技术相比，本发明提供的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，可以快速的批量分检出端面平行度不够需要进一步检测的被测绝缘环，该检测装置内的光照度检测仪可以同时采集多个光照度传感器信息，信号处理速度快，由于引入惯性系统模块从而过滤数字量信号中的突变量，进一步提高检测的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置的光照度检测仪的面板的结构示意图；
图3为本发明提供的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置的光照度检测仪的背板的结构示意图；
图4为本发明提供的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置的光照度检测仪的控制面板的结构示意图。
附图中涉及的附图标记和组成部分说明：
1、基座；2、标准检测圆平台；3、被测绝缘环；4、定位杆；5、标准绝缘环；6、支撑梁架；7、检测电机；8、移动电机；9、滑动丝杠；10、限位器；11、光源；12、光照度传感器；13、光照度检测仪；14、光照度传感器安装架；15、连接杆；16、旋转轴；17、插口；18、声光报警灯；19、显示面板；20、设置旋钮；21、上行按钮；22、下行按钮；23、检测按钮；24、检测逻辑模块；25、模拟量信号接收模块；26、模拟量线性校正模块；27、ADC模块；28、惯性系统模块；29、输入模块；30、软件信号处理算法模块；31、显示输出模块；32、控制输出模块；33、开关。
具体实施方式
现在普遍采用的绝缘环端面的平行度检测方式是将单个绝缘环某个端面放在检测平台上，然后再用百分表或千分表测量另一端面的平行度。这种检测方法，一次只能检测一个绝缘环，每个绝缘环需要用百分表或千分表测量两次端面，费时费力，虽然检测精度可以保证但是效率很低。
针对上述存在的问题，本发明提供一种能够更快、批量分检绝缘环端面平整度的检测装置，以满足现有加速管段生产要求。
下面将通过具体实施方式对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1～图4所示，一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，包括基座1和检测单元。基座1的表面设置有标准检测圆平台2，标准检测圆平台2表面上设置有用于定位被测绝缘环3的定位杆4，定位杆4与被测绝缘环3的内弧面接触，且多个端面相互抵接的被测绝缘环3通过套设定位杆4的方式被定位叠加形成一个圆柱体，多个端面相互抵接的被测绝缘环3的顶部还压置有一标准绝缘环5，这样可以确保被测绝缘环3的上下端面都能够相互均匀接触。
定位杆4沿标准检测圆平台2的圆周设置，形成绝缘环内弧面定位杆。为了保证定位杆4能够将被测绝缘环3的内弧面在不发生形变的前提下定位，定位杆4之间形成的圆周外径设置成小于标准检测圆平台2的直径，且等于被测绝缘环3的内径。
检测单元相对于圆柱体可上下活动设置，具体的，基座1位于标准检测圆平台2外缘处的位置垂直设置有支撑梁架6，检测单元活动设置在支撑梁架6上。检测单元包括有检测电机7、移动电机8，支撑梁架6的两侧架体上设置有滑动丝杠9，移动电机8分别设置在支撑梁架6两侧的滑动丝杠9上以此来实现检测单元在支撑梁架6上上下移动的，滑动丝杠9设有限位器10可限制检测单元在滑动丝杠9上的移动范围。检测电机7可选用检测步进电机或伺服电机，移动电机8可选用贯通轴式直线步进电机。
检测单元还包括有光源11、光照度传感器12、光照度检测仪13和光照度传感器安装架14。光源11伸入设置在圆柱体内部，支撑梁架6两侧的滑动丝杠9之间通过有连接杆15连接，检测电机7设置在连接杆15的中心位置处且通过旋转轴16与光源11连接。光照度传感器安装架14为L形支架，且L形支架的横向部与标准检测圆平台2表面平行且通过旋转轴16与检测电机7连接，L形支架的竖直部设置在支撑梁架6的架体与多个端面相互抵接叠加的被测绝缘环3之间，多个光照度传感器12均匀设置在L形支架的竖直部面向被测绝缘环3的一侧面上。
光照度传感器12通过导线与光照度检测仪13连接，光照度传感器12接收被测绝缘环3抵接端面间透出的光，并将数据信号并反馈至光照度检测仪13中，以检测各个被测绝缘环3端面的平行度。
光照度检测仪13的面板上设置有声光报警区、显示设置功能区和检测控制功能区。光照度检测仪13的背板设置有多个与光照度传感器12连接的插口17，检测控制功能区内设置有多个控制按钮，声光报警区内设置有多个声光报警灯18，显示设置功能区包括有显示面板19和设置旋钮20，光照度检测仪13内部设置有控制面板，控制面板分别与显示面板19、设置旋钮20、声光报警灯18、控制按钮以及插口17电性连接。
检测控制功能区内的控制按钮包括有用于控制检测单元向上移动的上行按钮21、用于控制检测单元向下移动的下行按钮22以及用于控制检测单元运行的检测按钮23。
作为光照度检测仪13的检测核心，该控制面板包括有：
一检测逻辑模块24，用于控制检测单元的启停以及运动位移。
上行按钮21、下行按钮22和检测按钮23均与检测逻辑模块24相连接，检测电机7通过检测逻辑模块24与控制按钮23连接，移动电机8通过检测逻辑模块24与上行按钮21、下行按钮22连接。
一模拟量信号接收模块25，与插口17连接，用于接收光照度传感器12传输的光数据信号。
一模拟量线性校正模块26，用于接收并校正模型量信号接收模块25接收的光数据信号。
一ADC模块27，用于接收并将模拟量线性校正模块26校正后的光数据信号转换成数字量信号。
一惯性系统模块28，用于接收并过滤ADC模块27转换后所得数字量信号中的突变量。
一输入模块29，与显示设置功能区内的设置旋钮20连接，用于设置输入平行度检测标准参数的数字量信号。
一软件信号处理算法模块30，用于接收惯性系统模块28过滤后的数字量信号以及输入模块29输入的数字量信号，并进行处理比对计算得出结果。
一显示输出模块31，用于接收软件信号处理算法模块30传输的比对结果，并反馈至显示面板19上；
一控制输出模块32，用于接收软件信号处理算法模块30传输的比对结果，并反馈至对应编号声光报警灯18上，进行报警。
具体的工作过程如下：
打开光照度检测仪13的开关33，按动上行按钮21，通过控制面板的检测逻辑模块24控制滑动丝杠9上的两个移动电机8沿滑动丝杠9向上移动，从而带动整个检测单元向上移动至支撑梁架6的顶部，并与限位器10接触后停止，为放置被测绝缘环3预留空间。其后，将多个被测绝缘环3通过定位杆4一个个叠套在标准检测圆平台2上，再将一标准绝缘环5叠套在最顶层的被测绝缘环3上。完成多个被测绝缘环3的放置工作后，按动下行按钮22，通过控制面板的检测逻辑模块24控制滑动丝杠9上的移动电机8沿滑动丝杠9向下移动至指定检测位置。
多个光照度传感器12就位后，按动检测按钮23，位于多个被测绝缘环3环体内部的光源11亮起，其后检测电机7驱动光照度传感器安装架14沿多个被测绝缘环3的外侧面进行360°旋转。在该过程中，利用了缝隙的透光性，一旦某个被测绝缘环3的端面平行度不够，两个端面接触面之间会出现缝隙，灯光会透过这个缝隙穿透出而被光照度传感器12接收。光照度传感器安装架14上的多个光照度传感器12将数据信号通过插口17传输到控制面板的模拟量信号接收模块25上，经过模拟量线性校正模块26对多个光照度传感器12传输回来的数据信号进行校正后，ADC模块27将其转换成数字量信号。这些数字量信号还需经过惯性系统模块28来过滤掉一些突变量，以提高检测数据的稳定性。
显示设置功能区内的设置旋钮20设置输入平行度检测标准参数，并通过控制面板的输入模块29接收该数字量信号并进入至软件信号处理算法模块30中，与惯性系统模块28过滤后的光照度传感器12传输回来的数字量信号进行处理比对。一旦，某个光照度传感器12传输回的数字量信号超过了检测标准的阈值，则对比结果就会及时通过显示输出模块31和控制输出模块32进行输出，从而使得作业人员可在显示面板19上看见对应编号光照度传感器12的异常情况，以及相应编号的声光报警灯18会及时响起以起到提示作用，从而可以快速检验出端面平行度不合格需要进一步检测的被测绝缘环3。
上述的光照度检测仪可以同时采集多个光照度传感器信息，信号处理速度快，并且引入惯性系统模块从而过滤数字量信号中的突变量，进一步提高检测的准确率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，包括基座和检测单元，所述基座的表面上叠加有多个端面相互抵接的被测绝缘环并形成一个圆柱体，所述检测单元相对于圆柱体可上下活动设置，包括有光源、光照度传感器和光照度检测仪，所述光源设置在圆柱体内部并相对于圆柱体可上下活动，所述光照度传感器设置在被测绝缘环的外侧面并通过导线与光照度检测仪连接，光照度传感器接收被测绝缘环抵接端面间透出的光数据信号并反馈至光照度检测仪以检测各个被测绝缘环端面的平行度，其特征在于：所述光照度检测仪的面板上设置有声光报警区、显示设置功能区和检测控制功能区，所述光照度检测仪的背板设置有多个与所述光照度传感器连接的插口，所述检测控制功能区内设置有多个控制按钮，所述声光报警区内设置有多个声光报警灯，所述显示设置功能区包括有显示面板和设置旋钮，所述光照度检测仪内部设置有控制面板，所述控制面板分别与所述显示面板、设置旋钮、声光报警灯、控制按钮以及插口电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述控制面板包括有：
一检测逻辑模块，用于控制检测结构的启停以及运动位移；
一模拟量信号接收模块，用于接收光照度传感器传输的光数据信号；
一模拟量线性校正模块，用于校正模型量信号接收模块接收的光数据信号；
一ADC模块，用于将模拟量线性校正模块校正后的光数据信号转换成数字量信号；
一惯性系统模块，用于过滤ADC模块转换后所得数字量信号中的突变量；
一输入模块，用于输入平行度检测标准参数的数字量信号；
一软件信号处理算法模块，用于接收惯性系统模块过滤后的数字量信号以及输入模块输入的数字量信号，并进行处理比对计算得出结果；
一显示输出模块，用于接收软件信号处理算法模块传输的比对结果，并反馈至所述显示面板上；
一控制输出模块，用于接收软件信号处理算法模块传输的比对结果，并反馈至对应声光报警灯上，进行报警。
3.根据权利要求2所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述控制按钮包括有用于控制检测单元向上移动的上行按钮、用于控制检测单元向下移动的下行按钮以及用于控制检测单元运行的检测按钮，所述上行按钮、下行按钮和检测按钮均与所述检测逻辑模块相连接。
4.根据权利要求3所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述基座的表面设置有标准检测圆平台，所述基座位于标准检测圆平台外缘处的位置垂直设置有支撑梁架，所述检测单元可上下活动设置在所述支撑梁架上，所述标准检测圆平台表面上设置有用于定位被测绝缘环的定位杆，所述定位杆与被测绝缘环的内弧面接触，且多个端面相互抵接的被测绝缘环通过套设定位杆的方式被定位叠加。
5.根据权利要求4所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述检测单元还包括有检测电机、移动电机，所述支撑梁架的两侧架体上设置有滑动丝杠，所述移动电机分别设置在支撑梁架两侧的滑动丝杠上，且两者之间通过有连接杆连接，所述滑动丝杠设有限位器，所述检测电机设置在所述连接杆的中心位置处且通过旋转轴与光源连接，所述检测电机通过控制面板与所述控制按钮连接，所述移动电机通过控制面板与所述上行按钮、下行按钮连接。
6.根据权利要求5所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述检测单元还包括有光照度传感器安装架，所述光照度传感器安装架为L形支架，且L形支架的横向部与所述标准检测圆平台表面平行且通过所述旋转轴与检测电机连接，L形支架的竖直部设置在支撑梁架的架体与多个端面相互抵接叠加的被测绝缘环之间，所述多个光照度传感器均匀设置在L形支架的竖直部面向被测绝缘环的一侧面上，用于检测多个被测绝缘环接触端面之间缝隙透过的光照强度并反馈至所述控制面板上的模拟量信号接收模块处。
7.根据权利要求1所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述多个端面相互抵接的被测绝缘环的顶部还压置有一标准绝缘环。
8.根据权利要求4所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述定位杆沿所述标准检测圆平台的圆周设置，形成绝缘环内弧面定位杆，所述绝缘环内弧面定位杆之间形成的圆周外径小于标准检测圆平台的直径，且等于被测绝缘环的内径。
9.根据权利要求5所述的一种加速管绝缘环端面平行度检测装置，其特征在于：所述检测电机为检测步进电机或伺服电机，所述移动电机为贯通轴式直线步进电机。
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