CN111947690A - 一种静电传感器循环测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电传感器循环测试装置，属于静电感应类传感器技术；包括物体荷电装置、物体传送装置、静电传感器支撑定位装置、物体电荷量测量装置；与现有技术相比，可以实现对静电感应类传感器的定量测试，对同一带电物体的循环测试，对静电传感器不同位置感应特性测试，对不同类型静电传感器的对比测试等各种静电类传感器所需测试，具有荷电充分、循环测试、定量表征、节省物料、稳定可靠、可进行测试项目多等技术效果，为静电传感器结构优化设计和监测系统性能提升以及监测信号分析处理提供依据。

Description

一种静电传感器循环测试装置
技术领域
本发明涉及一种静电传感器循环测试装置，用于获得静电感应类传感器感应特性并定量分析，同时可实现多传感器对比测试。
背景技术
静电传感器基于静电感应原理，可以对气路中异常的碎屑颗粒产生感应信号。利用这一特征，静电传感器可以用于对航空发动机、船舶燃气轮机等气路故障的在线监测，对气路部件由于碰撞、涂层脱落、烧蚀掉快、燃烧等产生的异常颗粒给出感应信号，结合信号处理采集单元和上位机系统，可以实现对气路故障的早期预警，为适情维修提供依据。
目前已有大量试验研究对静电监测系统的功能进行验证，表明静电监测原理在气路故障监测上具有可行性，但由于静电传感器原理的特殊性，需要提供荷电量已知的气路带电颗粒对静电传感器性能进行实时测试。现有的气路测试手段不能提供稳定的荷电物体对静电传感器性能进行定量表征；静电传感器位置不能灵活调整，难以获得静电传感器感应特性与结构参数间的对应关系；同时由于静电传感器感应信号易受环境影响，现有试验条件难以实现在相同实验条件下对不同静电传感器进行对比测试，这些缺陷大大阻碍了静电传感器结构优化设计、静电监测系统性能的提升以及静电传感器感应信号分析处理工作，如何实现对静电传感器性能稳定简便的对比测试和定量测试，是静电监测系统亟待解决的主要问题之一。
因此，本发明针对上述困扰，提出一种静电传感器循环测试装置，解决现有气路静电传感器测试技术的不足。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种静电传感器循环测试装置，可以提供确定荷电量物体，以固定数量或频率，循环经过被测静电传感器，静电传感器相对位置可调，实现对静电传感器性能的定量测试以及对不同类型静电传感器的对比测试，为静电传感器结构优化设计、静电监测系统性能的提升以及传感器感应信号分析处理工作提供依据。
为达上述目的，本发明提供一种静电传感器循环测试装置，其特征在于：包括物体荷电装置、物体传送装置、传感器支撑定位装置、物体电荷量测量装置：所述物体荷电装置用于使物体带电，设置在传送装置上方；所述物体传送装置用于承接并移动荷电物体，使物体循环经过传感器感应区域；所述传感器支撑定位装置用于放置传感器，传感器与传送装置相对位置可调；所述物体电荷量测量装置可收集带电物体并给出带电物体带电量值，放置在传送装置下方。
所述物体荷电装置由送风装置、投放装置、风筒、出口控制阀组成：送风装置与投放装置及风筒依次连接，风筒下端出口装有出口控制阀。
所述的风筒采用绝缘材料，内壁为波浪形或设有纹路，风筒外壁附有加热层。
所述的物体传送装置表面采用绝缘材料，传送速度及方向可调。
所述的物体传送装置设有一活动结构及控制开关。
传感器支撑定位装置，包括水平移动滑轨、垂直升降装置、装夹固定装置；垂直升降装置底端带有卡槽，可以和水平移动滑轨的凸台配合滑动，装夹固定装置装在垂直升降装置上端，该支撑装置可实现传感器位置三轴方向可调，也可水平方向旋转改变角度。
所述的水平移动滑轨上带有刻度尺。
所述的垂直升降装置，包括底座、升降杆和定位螺钉；底座由立方体和柱状体组成，柱状体固定在立方体上，顶面开有深孔；升降杆深入到深孔中，可上下移动，可360°旋转，底座柱状体侧面开有螺纹孔，由定位螺钉进行固定。
所述的装夹固定装置与升降杆固定连接，采用与静电传感器外形匹配的结构，侧面均匀分布4个定位螺钉孔，传感器可安装固定在装夹固定装置上，传感器位置可沿轴向进行调整。
所述的传感器支撑定位装置可设置多个，实现不同数量、不同类型传感器的同时对比测量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明专利提出的一种静电传感器循环测试装置，与现有技术相比，可以实现对静电感应类传感器的定量测试，对同一带电物体的循环测试，对静电传感器不同位置感应特性测试，对不同类型静电传感器的对比测试等各种静电类传感器所需测试，具有荷电充分、循环测试、定量表征、节省物料、稳定可靠、可进行测试项目多等技术效果，为静电传感器结构优化设计和监测系统性能提升以及监测信号分析处理提供依据。
附图说明
图1为本发明的装置的总体构成示意图。
图2为物体荷电装置结构示意图。
图3为物体传送装置中活动结构示意图。
图4为传感器支撑定位装置结构示意图。
图5为多传感器支撑定位装置示意图。
图6为物体电荷量测量装置组成示意图。
附图标记说明：1-物体荷电装置；2-物体传送装置；3-传感器支撑定位装置；4-物体电荷量测量装置；5-送风装置；6-投放装置；7-控制阀；8-风筒；9-加热层；10-出口控制阀；11-活动结构；12-水平移动滑轨；13-垂直升降装置；14-装夹固定装置；15-底座；16-升降杆；17-定位螺钉；18-定位螺钉；19-法拉第筒；20-静电计；21-静电传感器。
具体实施方式
本发明的实时例将由下文配合相关图式进一步加以解说。图式中，基于简化与方便标示，形状比例可能经过夸大表示。下面通过参考附图描述的实施方法是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本方面的限制。
本发明提出一种静电传感器循环测试装置，用于静电感应类型传感器进行感应特性测试，如图1所示，该装置包括物体荷电装置1、物体传送装置2、传感器支撑定位装置3、物体电荷量测量装置4。
在本实施形态中，物体荷电装置1设置在物体传送装置2上方，包括送风装置5、投放装置6、风筒8。送风装置5与投放装置6及风筒8依次连接，送风装置5采用小型风机，通过调节转速实现对送风速率的控制，送风速率可调节，送风时间可控制；投放装置6上装有控制阀7，可以控制物体投入的时间和数量，在控制阀保持关闭的状态下，将一定量的塑料颗粒装入投放装置6中；风筒8采用有机玻璃材料，内壁为波浪表面，风筒出口部位为锥形，出口上装有出口控制阀10，可以控制带电物体投出的数量和频率；风筒筒壁外侧设有加热层9，采用电加热的方式为筒内空气加温，增加物体荷电强度；在物体注入前开启加热层9并持续30分钟，将筒内空气水分烘干，在出口控制阀10保持关闭的状态下，启动送风装置5，打开投放装置6上的控制阀将塑料颗粒注入风筒，风筒8使塑料颗粒在风力作用下充分荷电；待塑料颗粒充分荷电后关闭送风装置5。
物体传送装置2表面采用绝缘材料，水平放置，通过调节控制阀10使20g带电物体落在物体传送装置2上，启动物体传送装置2，使带电物体按0.2m/s的速度沿逆时针方向移动。具体测试过程中，可将同一带电物体循环经过传感器感应区域，对静电传感器的重复性进行测试；可按一定频率依次传送多组带电物体，对静电传感器的响应时间特性进行测试；可改变传送速度，对荷电物体运动速度与静电传感器感应特性关系进行测试等。
物体传送装置2上设一活动结构11，通过控制开关可将活动结构11打开形成一开口，物体传送装置2上的带电物体可从开口处落入下方物体电荷量测量装置4中。
传感器支撑定位装置3包括水平移动滑轨12、垂直升降装置13、装夹固定装置14。水平移动滑轨12中间带有凸台，凸台上刻有刻度尺；垂直升降装置13包括底座15、升降杆16和定位螺钉17，底座15由立方体和柱状体组成，立方体底端带有卡槽，可以和水平移动滑轨12的凸台配合，实现在水平移动导轨12上光滑移动；柱状体固定在立方体上，顶面开有深孔；升降杆16深入到底座15的柱状体深孔中，可上下灵活移动，可进行360°旋转，升降杆16侧面带有刻度；底座15柱状体侧面开有螺纹孔，由定位螺钉17对升降杆16进行固定；
装夹固定装置14根据静电传感器尺寸采用环状结构，与升降杆16固定连接，装夹固定装置14侧面均匀分布4个定位螺钉18，在定位螺钉18松弛的状态下，将环状或者柱状静电传感器21放入装夹固定装置14中，拧紧定位螺钉18对传感器21轴向位置进行固定，通过传感器支撑定位装置3可以实现静电传感器21位置三轴方向的调整，也可实现静电传感器21水平方向旋转，从而对静电传感器21感应区域不同位置感应特性进行测试。
将水平移动导轨12沿物体传送方向放置，在水平移动导轨12上放置多个垂直升降装置13和装夹固定装置14，可以实现对不同数量、不同类型传感器的同时对比测试。
物体电荷量测量装置4采用法拉第筒19结合静电计20的形式，对带电物体的电荷量进行测量，当带电物体从传送装置2落入法拉第筒中后，静电计20可以实时显示物体带电量值。在测试前期通过充分试验，可以获得在充分荷电的情况下物体荷电量与物体数量之间的关系、物体荷电量与静电传感器输出感应信号之间的对应关系，从而实现对静电传感器感应特性的定量表征。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围内。

Claims (10)

1.一种静电传感器循环测试装置，其特征在于：
包括物体荷电装置、物体传送装置、传感器支撑定位装置、物体电荷量测量装置：所述物体荷电装置用于使物体带电，设置在传送装置上方；所述物体传送装置用于承接并移动荷电物体，使物体循环经过传感器感应区域；所述传感器支撑定位装置用于放置传感器，传感器与传送装置相对位置可调；所述物体电荷量测量装置可收集带电物体并给出带电物体带电量值，放置在传送装置下方。
2.根据权利要求1所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述物体荷电装置由送风装置、投放装置、风筒、出口控制阀组成：送风装置与投放装置及风筒依次连接，风筒下端出口装有出口控制阀。
3.根据权利要求2所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的风筒采用绝缘材料，内壁为波浪形或设有纹路，风筒外壁附有加热层。
4.根据权利要求1所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的物体传送装置表面采用绝缘材料，传送速度及方向可调。
5.根据权利要求1所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的物体传送装置设有一活动结构及控制开关。
6.根据权利要求1所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：传感器支撑定位装置，包括水平移动滑轨、垂直升降装置、装夹固定装置；垂直升降装置底端带有卡槽，可以和水平移动滑轨的凸台配合滑动，装夹固定装置装在垂直升降装置上端。
7.根据权利要求6所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的水平移动滑轨上带有刻度尺。
8.根据权利要求6所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的垂直升降装置，包括底座、升降杆和定位螺钉；底座由立方体和柱状体组成，柱状体固定在立方体上，顶面开有深孔；升降杆深入到深孔中，可上下移动，可360°旋转，底座柱状体侧面开有螺纹孔，由定位螺钉进行固定。
9.根据权利要求6所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的装夹固定装置采用环状结构，与升降杆固定连接，环状结构侧面均匀分布4个定位螺钉孔，传感器可安装固定在装夹固定装置上，传感器位置可沿轴向进行调整。
10.根据权利要求6所述的静电传感器循环测试装置，其特征在于：所述的传感器支撑定位装置可设置多个，实现不同数量、不同类型传感器的同时对比测量。
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