CN111446820A - 一种基于3d打印技术直接法测量转子转速的装置及方法 - Google Patents

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赵春江
刘冰洋
曾光
肖志刚
边强
刘浩
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Abstract

本发明提供一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置及方法，所述的技术方案的测试装置结构包括：转轴、转子、微型无线速度传感器、无线接收终端、数据传输线和工作站；其中，所述的转轴上安装有转子，所述的转子内部嵌装有微型无线速度传感器，所述的微型无线速度传感器通过无线信号与无线接收终端相连接，所述的无线接收终端通过数据传输线传输到工作站。本发明应用3D打印技术将微型无线速度传感器嵌装转子内部，利用无线接收端接收信号，获取转子在高速旋转的时的转速数据，真实准确的转子实际转速。本发明中的测试装置结构简单，测量结果精确。

Description

一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置及方法
技术领域
本发明属于直接法测量技术方法领域，具体涉及一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置及方法。
背景技术
转速测量的方法分为两大类：直接法和间接法；直接法是直接观测机械或电机的机械运动，具有传递环节少，过程累积误差小的特点。间接法分为光电码盘转速测量法、霍尔元件转速测量法、离心式转速测量法和漏磁转速测量法等。这些间接测量方法安装难度大，故障率高，长期使用寿命会大减，给用户的维护带来极大的不便。以光电码传感器为例，它是通过光电转换将永磁发电机输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，在工作过程中很容易受环境(光照、 灰尘)的影响，精度低，测到的转速不稳定，导致功率给定有扰动，甚至失去发电机转速信号造成停机。因此设计出一种数据采集准确，受环境（光照，灰尘等）影响小，安装简单，操作性强的测试方法成了本发明的重点。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于：提供一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置及方法；该方法基于3D打印技术，利用3D打印技术制作转子，以解决利用传统技术无法把速度传感器嵌装传感器内部的局限性，可靠的获得了最佳的原始数据，且不需要中间步骤转换，累计传递误差可以控制的很小。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：提供一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置及方法；所述测试装置结构包括：转轴、转子、无线微型速度传感器、无线接收终端、数据传输线和工作站；其中，所述的转轴上安装有转子，转子内部嵌装有无线微型速度传感器，无线微型速度传感器通过无线信号与无线接收终端相连接，无线接收终端通过数据传输线传输到工作站。
所述装置的制备方法为：通过3D打印方式逐层打印制造转子，在打印过程中预留出一个与微型无线速度传感器形状和大小一样的同型槽；将无线微型速度传感器放置在预留出的同型槽内，并通过耐高温胶对无线微型速度传感器进行固定；固定好后继续打印直至转子制作完成，如此便可做到把微型无线速度传感器嵌装转子内部而又不破坏转子外表结构。
一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的方法，具体操作步骤如下：
（1）将制作完成的转子和转轴一并安装在试验台上；
（2）转子转速测定时，转轴带动转子转动，无线微型速度传感器与转子以相同的转速旋转；
（3）无线微型速度传感器通过无线将速度信号传输到无线接收终端，无线接收终端获取信号后将速度信号通过数据传输线传输到工作站上。
将微型速度传感器通过3D打印方式嵌装转子内部，使转子和微型无线速度传感器合为一体，克服了传统加工方式的局限性。其次，信号的收集、转换及传递装置在保证转动平衡量的条件下与转子联动，以无线传播的形式将信号发出，利用无线接收端收集信号，并通过数据传输线传输到工作站上，从而获得转子在各种转速下的准确速度信号，测得转子的旋转速度。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：所采用的转子转速测试方式基于无线遥感法，创新点在于应用3D打印技术将微型无线速度传感器嵌装转子内部，突破了传统技术的瓶颈，传感器通过无线发射的方式传输数据，利用无线接收端接收信号，获取转子在高速旋转的时的转速数据，真实准确的转子实际转速。本发明中的测试装置结构简单，测量结果精确。
附图说明
图1是本发明测试装置的整体结构示意图；
图中：1转轴；2、转子；3、微型无线速度传感器；4、无线接收终端；5数据传输线、6、工作站。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本申请进行说明，如图1所示，本发明提供一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置，其特征在于：它包括转轴1、转子2、无线微型速度传感器3、无线接收终端4、数据传输线5及工作站6；无线微型速度传感器3嵌装在转子2内部，转轴1上安装有转子2，转子（2）内部嵌装有无线微型速度传感器3，微型无线速度传感器3通过无线信号与无线发射终端4相连接，无线接收终端4通过数据传输线5传输到工作站6。
本申请中通过3D打印方式逐层打印制造转子2，在打印过程中预留出一个与无线微型速度传感器3形状和大小一样的同型槽；将无线微型速度传感器3放置在预留出的同型槽内，并通过耐高温胶对无线微型速度传感器3进行固定；固定好后继续打印直至转子2制作完成，如此便可做到把无线微型速度传感器3嵌装转子2内部而又不破坏转子2外表结构。如此设置，结构简单可靠，便于安装固定无线微型速度传感器3，避免了微型无线速度传感器3的晃动带来数据测量的不准确问题，同时也避免了由于润滑油和灰尘也不会进入微型速度传感器2内部，对测量数据的影响。
本发明涉及的一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的方法是通过上述本发明涉及一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置来实现，具体操作如下： 将制作完成的转子2安装在转轴1上，转子2转速测定时，转轴1带动转子2转动，无线微型速度传感器3与转子2以相同的转速旋转；无线微型速度传感器3通过无线将速度信号传输到无线接收终端4，无线接收终端4获取信号后，通过数据传输线5传输到工作站6。

Claims (3)

1.一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置，结构包括：转轴、转子、无线微型速度传感器、无线接收终端、数据传输线和工作站；其特征在于，所述的转轴上安装有转子，转子内部嵌装有无线微型速度传感器，无线微型速度传感器通过无线信号与无线接收终端相连接，无线接收终端通过数据传输线传输到工作站。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的装置，其特征在于：所述装置的制备方法为：通过3D打印方式逐层打印制造转子，在打印过程中预留出一个与微型无线速度传感器形状和大小一样的同型槽；将无线微型速度传感器放置在预留出的同型槽内，并通过耐高温胶对无线微型速度传感器进行固定；固定好后继续打印直至转子制作完成。
3.一种基于3D打印技术直接法测量转子转速的方法，具体操作步骤如下：
（1）将制作完成的转子和转轴一并安装在试验台上；
（2）转子转速测定时，转轴带动转子转动，无线微型速度传感器与转子以相同的转速旋转；
（3）无线微型速度传感器通过无线将速度信号传输到无线接收终端，无线接收终端获取信号后将速度信号通过数据传输线传输到工作站上。
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