CN117960407A - 一种离心机数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心机数据采集装置，涉及离心机测试设备领域。离心机数据采集装置包括第一滑环、第二滑环以及安装组件，第一滑环间隔设置在旋转台远离旋转轴的一侧，第一滑环和旋转台同轴转动配置，第二滑环设置在旋转轴远离旋转台的一端；安装组件包括第一支架和第二支架。本发明采集和供电分别采用独立设置的通道，通过第一滑环构建适于采集数据的采集通道，第二滑环构建适于供电的供电通道，第一滑环置于旋转台远离旋转轴的一侧，以远离驱动旋转轴运动的电机产生的电磁干扰，有利于降低采集通道和供电通道间的干扰。本发明能够保证对离心数据采集的准确性，提高对精密离心机测试精度。

Description

一种离心机数据采集装置

技术领域

本发明涉及离心机测试设备技术领域，具体涉及一种离心机数据采集装置。

背景技术

精密离心机主要为试件提供精密的离心加速度，在达到其设计加速度值后试件触发电信号，精密离心机采集试件数据并处理。精密离心机一般采用高精度角度位置传感器和直流无刷力矩电机的组合，通过闭环控制输出精密的转速，由离心加速度即可得到精密的离心加速度。试件的供电和信号采集可通过导电滑环来传输。

目前，试件供电和试件采集采用同一滑环，使得供电通道会对采集通道产生电磁干扰；滑环安装在空心轴内，直流无刷力矩电机会产生磁场，对采集通道产生电磁干扰，影响到采集数据的准确性。

随着市场上对精密离心机数据采集的精度要求越来越高，传统设计的数据采集装置难以满足市场需求，亟需一种能够提高离心数据采集准确性的装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高离心数据采集阶段的准确性，提高精密离心机测试精度的离心机数据采集装置。

本发明提供了一种离心机数据采集装置，所述离心机包括旋转台、电机以及旋转轴，所述旋转轴设置在所述电机的驱动端，所述旋转轴固定相连于所述旋转台下端，所述旋转轴的旋转轴线和所述旋转台的转动轴线共线设置，所述离心机数据采集装置包括：

第一滑环，间隔设置在所述旋转台远离所述旋转轴的一侧，所述第一滑环和所述旋转台同轴转动配置，所述第一滑环适于构成采集通道；

第二滑环，设置在所述旋转轴远离所述旋转台的一端，所述第二滑环和所述旋转轴同轴配置，所述第二滑环适于构成供电通道；

以及安装组件，所述安装组件包括第一支架和第二支架，所述第一支架间隔设置在所述旋转台上，所述第一支架固定连接在所述第二支架内侧，所述第二支架适于与地面侧固定设置，所述第一滑环安装在所述第一支架上。

可选地，所述离心机还包括底座，所述安装组件还包括第三支架，所述第三支架和所述底座固定设置，所述电机安装在所述底座内；

所述第一支架和所述第二支架固定设置，所述第三支架与所述第二支架固定相连。

可选地，所述第二支架设置为筒体结构，所述第一支架固定设置在所述筒体结构内；所述第三支架固定配置在所述筒体结构的内壁侧。

可选地，所述第一支架设有平行于所述筒体结构轴向方向延伸设置的第一翼部，所述第一翼部和所述第二支架内壁固定相接；和/或

所述第三支架设置为回转体结构，所述第三支架沿其外缘侧至内缘侧配置有向上的斜度。

可选地，所述第三支架设有平行于所述筒体结构轴向方向延伸设置的第二翼部，所述第二翼部适于与所述第二支架内壁固定设置。

可选地，所述安装组件还包括转接板和安装架，所述转接板安装在所述旋转台上，所述安装架固定在所述底座上；所述旋转轴设置为空心轴结构；

所述离心机数据采集装置还包括电连接组件，所述电连接组件包括第一插座和第二插座，任一插座安装在所述第二支架上；

所述第一滑环定子端的引出线和所述第一插座电连接，所述第一滑环转子端的引出线和所述转接板电连接，所述转接板通过连接线适于与试件电连接；

所述第二滑环的转子部分与所述旋转轴同轴固定设置，所述第二滑环的转子部分与所述安装架固定设置；所述第二滑环定子端的引出线和第二插座电连接，所述第二滑环转子端的引出线穿过所述旋转轴内部适于与试件电连接。

可选地，所述第二滑环套接设置在所述旋转轴上，所述旋转轴靠近所述旋转台一端的半径大于所述旋转轴靠近所述第二滑环另一端的半径。

可选地，所述离心机数据采集装置还包括轴承组件，所述轴承组件安装在所述底座内，所述轴承组件和所述旋转轴转动配置，所述轴承组件沿所述旋转轴的轴向方向延伸设置，以延长所述旋转轴的轴承跨距。

可选地，所述安装组件还包括定子固定座和转子连接座；所述定子固定座和所述第一支架可拆卸相连，所述转子连接座和所述旋转台可拆卸相连，所述转子连接座套接设置在所述第一滑环内，所述第一滑环安装在所述定子固定座靠近所述转子连接座的一侧。

可选地，所述离心机数据采集装置还包括隔磁板，所述隔磁板设置在所述旋转台内，所述隔磁板平行于所述旋转台的台面方向延伸铺平设置。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

本发明提供的离心机数据采集装置，包括第一滑环、第二滑环以及安装组件，第一滑环间隔设置在旋转台远离旋转轴的一侧，第一滑环和旋转台同轴转动配置，第一滑环适于构成采集通道；第二滑环设置在旋转轴远离旋转台的一端，第二滑环和旋转轴同轴配置，第二滑环适于构成供电通道；安装组件包括第一支架和第二支架，第一支架间隔设置在旋转台上，第一支架固定连接在第二支架内侧，第二支架适于与地面侧固定设置，第一滑环安装在第一支架上。

此结构的离心机数据采集装置，采集和供电分别采用独立设置的通道，通过第一滑环构建适于采集数据的采集通道，第二滑环构建适于供电的供电通道，第一滑环置于旋转台远离旋转轴的一侧，以远离驱动旋转轴运动的电机产生的电磁干扰，有利于降低采集通道和供电通道间的干扰，通过安装组件中第一支架将第一滑环间隔装配在旋转台上端，以提供降低干扰的空间距离，利用第二支架安装第一支架，使整体结构相接。本发明能够保证对离心数据采集的准确性，提高对精密离心机测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的离心机数据采集装置的结构示意图；

图2为本发明提供的离心机数据采集装置的原理示意图；

附图标记说明：

11-旋转台；12-电机；13-旋转轴；14-底座；

2-试件；

31-第一滑环；32-第二滑环；

41-第一支架；42-定子固定座；43-转子连接座；44-转接板；45-第二支架；46-第三支架；47-安装架；

5-轴承组件；6-隔磁板；

71-第一插座；72-第二插座；73-连接线。

具体实施方式

下面将结合附图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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种离心机数据采集装置，如图1与图2所示，离心机包括旋转台11、电机12、旋转轴13以及底座14，旋转轴13设置在电机12的驱动端，旋转轴13固定相连于旋转台11下端，旋转轴13的旋转轴线和旋转台11的转动轴线共线设置。其中，旋转轴13设置为空心轴结构。空心轴结构配置有适于穿线的空腔。离心机配置有稳压电源，以提供电机12所需的电力条件。

在一些实施方式中，离心机数据采集装置包括隔磁板6，如图1所示，隔磁板6设置在旋转台11内，隔磁板6平行于旋转台11的台面方向延伸铺平设置。

在本实施例中，如图1所示，离心机数据采集装置包括第一滑环31、第二滑环32以及安装组件，第一滑环31间隔设置在旋转台11远离旋转轴13的一侧，第一滑环31和旋转台11同轴转动配置，第一滑环31适于构成采集通道；第二滑环32设置在旋转轴13远离旋转台11的一端，第二滑环32和旋转轴13同轴配置，第二滑环32适于构成供电通道；安装组件包括第一支架41和第二支架45，第一支架41间隔设置在旋转台11上，第一支架41固定连接在第二支架45内侧，第二支架45适于与地面侧固定设置，第一滑环31安装在第一支架41上。

本实施例提供的离心机数据采集装置，采集和供电分别采用独立设置的通道，通过第一滑环31构建适于采集数据的采集通道，第二滑环32构建适于供电的供电通道，第一滑环31置于旋转台11远离旋转轴13的一侧，以远离驱动旋转轴13运动的电机12产生的电磁干扰，有利于降低采集通道和供电通道间的干扰，通过安装组件中第一支架41将第一滑环31间隔装配在旋转台11上端，以提供降低干扰的空间距离，利用第二支架45安装第一支架41，使整体结构相接。本发明能够保证对离心数据采集的准确性，提高对精密离心机测试精度。

在本实施例中，离心机还包括安装组件还包括第三支架46，第三支架46和底座14固定设置，电机12安装在底座14内。

在一些实施方式中，第一支架41和第二支架45固定设置，第三支架46与第二支架45固定相连。

在一些实施方式中，第二支架45设置为筒体结构，第一支架41固定设置在筒体结构内；第三支架46固定配置在筒体结构的内壁侧。

作为示例性的实施方式，第三支架46设置为回转体结构，第三支架46沿其外缘侧至内缘侧配置有向上的斜度。第二支架45和第三支架46之间设有阻尼件，例如橡胶垫；通过此种设置，可增强底座14、第三支架46以及第二支架45间的限位接触，使得离心机及采集装置中径向和周向的波动、振动可传递至第二支架45远离第一支架41的一侧，一方面，有利于削弱离心机及采集装置的波动、振动，另一方面，降低离心机和采集装置之间的干扰。

在一些实施方式中，第一支架41设有平行于筒体结构轴向方向延伸设置的第一翼部，第一翼部和第二支架45内壁固定相接。

在一些实施方式中，第三支架46设有平行于筒体结构轴向方向延伸设置的第二翼部，第二翼部适于与第二支架45内壁固定设置。

在本实施例中，如图1所示，安装组件还包括转接板44和安装架47，转接板44安装在旋转台11上，安装架47固定在底座14上。

离心机数据采集装置还包括电连接组件，如图1所示，电连接组件包括第一插座71和第二插座72，任一插座安装在第二支架45上；其中，第一滑环31定子端的引出线和第一插座71电连接，第一滑环31转子端的引出线和转接板44电连接，转接板44通过连接线73适于与试件2电连接；第二滑环32的转子部分与旋转轴13同轴固定设置，第二滑环32的转子部分与安装架47固定设置；第二滑环32定子端的引出线和第二插座72电连接，第二滑环32转子端的引出线穿过旋转轴13内部适于与试件2电连接。第二滑环32转子端的引出线能够穿过旋转台11及其内的隔磁板6，以连接试件2。

数据采集装置具体用于采集测试时间的电信号。离心机数据采集装置配置有滤波模块和数据分析模块，通过滤波模块先处理采集通道传递的信号，再数据分析模块具体分析，以获取期望信息。

在上述说明中，引出线设置为双绞屏蔽线，以降低装置内电磁信号的干扰。

在一些实施方式中，第二滑环32套接设置在旋转轴13上，旋转轴13靠近旋转台11一端的半径大于旋转轴13靠近第二滑环32另一端的半径。

在一些实施方式中，如图1所示，离心机数据采集装置还包括轴承组件5，轴承组件5安装在底座14内，轴承组件5和旋转轴13转动配置，轴承组件5沿旋转轴13的轴向方向延伸设置，以延长旋转轴13的轴承跨距；此种设置，能够延长旋转轴13自身长度，以远离电机12的磁场区域，为远距离屏蔽提供便利，同时，其有利于加强旋转轴13的连接强度，降低旋转轴13的径向跳动。

在本实施例中，如图1所示，安装组件还包括定子固定座42和转子连接座43；定子固定座42和第一支架41可拆卸相连，转子连接座43和旋转台11可拆卸相连，转子连接座43套接设置在第一滑环31内，第一滑环31安装在定子固定座42靠近转子连接座43的一侧。

本发明通过优化离心机的结构，增加轴承跨距，使电机12能够尽可能的远离旋转台11，以减少磁场的影响。

本发明相较于现有技术，改变了滑环的数量及功能配置，将采集功能和供电功能分别拆分至两个滑环，在安装方式上，本发明采用自下而上的安装方式，可使两个滑环均能够远离旋转台11，以降低供电通道对采集通道的电磁影响。

本发明能够降低采集通道数据的干扰和噪音，保证了精密离心机运行过程中采集到试件2离心数据的准确性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种离心机数据采集装置，所述离心机包括旋转台(11)、电机(12)以及旋转轴(13)，所述旋转轴(13)设置在所述电机(12)的驱动端，所述旋转轴(13)固定相连于所述旋转台(11)下端，所述旋转轴(13)的旋转轴线和所述旋转台(11)的转动轴线共线设置，其特征在于，所述离心机数据采集装置包括：

第一滑环(31)，间隔设置在所述旋转台(11)远离所述旋转轴(13)的一侧，所述第一滑环(31)和所述旋转台(11)同轴转动配置，所述第一滑环(31)适于构成采集通道；

第二滑环(32)，设置在所述旋转轴(13)远离所述旋转台(11)的一端，所述第二滑环(32)和所述旋转轴(13)同轴配置，所述第二滑环(32)适于构成供电通道；

以及安装组件，所述安装组件包括第一支架(41)和第二支架(45)，所述第一支架(41)间隔设置在所述旋转台(11)上，所述第一支架(41)安装在所述第二支架(45)内侧，所述第二支架(45)适于与地面侧固定设置，所述第一滑环(31)安装在所述第一支架(41)上。

2.根据权利要求1所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述离心机还包括底座(14)，所述安装组件还包括第三支架(46)，所述第三支架(46)和所述底座(14)固定设置，所述电机(12)安装在所述底座(14)内；

所述第一支架(41)和所述第二支架(45)固定设置，所述第三支架(46)与所述第二支架(45)固定相连。

3.根据权利要求2所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述第二支架(45)设置为筒体结构，所述第一支架(41)固定设置在所述筒体结构内；所述第三支架(46)固定配置在所述筒体结构的内壁侧。

4.根据权利要求3所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述第一支架(41)设有平行于所述筒体结构轴向方向延伸设置的第一翼部，所述第一翼部和所述第二支架(45)内壁固定相接；和/或

所述第三支架(46)设置为回转体结构，所述第三支架(46)沿其外缘侧至内缘侧配置有向上的斜度。

5.根据权利要求4所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述第三支架(46)设有平行于所述筒体结构轴向方向延伸设置的第二翼部，所述第二翼部适于与所述第二支架(45)内壁固定设置。

6.根据权利要求2所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述安装组件还包括转接板(44)和安装架(47)，所述转接板(44)安装在所述旋转台(11)上，所述安装架(47)固定在所述底座(14)上；所述旋转轴(13)设置为空心轴结构；

所述离心机数据采集装置还包括电连接组件，所述电连接组件包括第一插座(71)和第二插座(72)，任一插座安装在所述第二支架(45)上；

所述第一滑环(31)定子端的引出线和所述第一插座(71)电连接，所述第一滑环(31)转子端的引出线和所述转接板(44)电连接，所述转接板(44)通过连接线(73)适于与试件(2)电连接；

所述第二滑环(32)的转子部分与所述旋转轴(13)同轴固定设置，所述第二滑环(32)的转子部分与所述安装架(47)固定设置；所述第二滑环(32)定子端的引出线和第二插座(72)电连接，所述第二滑环(32)转子端的引出线穿过所述旋转轴(13)内部适于与试件(2)电连接。

7.根据权利要求6所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述第二滑环(32)套接设置在所述旋转轴(13)上，所述旋转轴(13)靠近所述旋转台(11)一端的半径大于所述旋转轴(13)靠近所述第二滑环(32)另一端的半径。

8.根据权利要求2所述的离心机数据采集装置，其特征在于，还包括轴承组件(5)，所述轴承组件(5)安装在所述底座(14)内，所述轴承组件(5)和所述旋转轴(13)转动配置，所述轴承组件(5)沿所述旋转轴(13)的轴向方向延伸设置，以延长所述旋转轴(13)的轴承跨距。

9.根据权利要求1所述的离心机数据采集装置，其特征在于，所述安装组件还包括定子固定座(42)和转子连接座(43)；所述定子固定座(42)和所述第一支架(41)可拆卸相连，所述转子连接座(43)和所述旋转台(11)可拆卸相连，所述转子连接座(43)套接设置在所述第一滑环(31)内，所述第一滑环(31)安装在所述定子固定座(42)靠近所述转子连接座(43)的一侧。

10.根据权利要求1所述的离心机数据采集装置，其特征在于，还包括隔磁板(6)，所述隔磁板(6)设置在所述旋转台(11)内，所述隔磁板(6)平行于所述旋转台(11)的台面方向延伸铺平设置。