CN201277850Y

CN201277850Y - 一种长距离直线位移记录仪

Info

Publication number: CN201277850Y
Application number: CNU2008201740323U
Authority: CN
Inventors: 徐春玲; 胡守忠
Original assignee: Laiwu Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Laiwu Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-10-28

Abstract

本实用新型提供了一种长距离直线位移记录仪，包括基准直线轨道，阻式位移传感器，其特征是还包括设置于所述基准直线轨道垂直上方并与基准直线轨道相交的辅助斜线轨道，所述辅助斜线轨道与所述基准直线轨道的交角为锐角；所述阻式位移传感器包括线绕滑线变阻器及与之电连接的电路组件；所述基准直线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器固定端绝缘固接，辅助斜线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器滑动端绝缘固接；所述阻式位移传感器密封外壳与被监测设备固定连接，线绕滑线变阻器沿所述基准直线轨道和辅助斜线轨道往复滑动。

Description

一种长距离直线位移记录仪

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及一种长距离直线位移记录仪，能自动记录被监测设备较长范围(百米以上)内的实际往返运行情况。

背景技术

目前，市场通用的位移记录仪仪能记录微调性的电流信号，仅有部分小型记录仪可记录微调性的短距离直线位移，缺乏长距离直线位移监测记录能力。位移记录仪的技术关键是位移传感器，传统的位移传感器根据使用元件不同可分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。

变阻式位移传感器是线性接近传感器技术的进一步发展，但受电阻材料等限制，一般携带方便但量程较小。如目前市场销售的单通道位移数据采集记录仪(上海好耐电子科技有限公司)，量程一般仅有0至300毫米。

中国专利申请号为98232838.9刻痕式位移在线记录仪是机械传动测位移，在一定程度上增加了能测位移的距离。刻痕式位移在线记录仪的工作原理是：由位移传递导杆，位移刻划盘，齿轮传动盘组成，齿轮传动盘上的外缘齿轮与位移传递导杆上的齿条相啮合，与传动盘同轴的下层齿轮与位移刻划盘上的齿轮相啮合，位移导杆装有位移刻划针，通过位移刻划针位移刻划盘上的记录位移量，因“啮合、导杆”不适应振动的大型机具环境，不适应长距离测量。最长位移测量仪是美国Celesco的PT9000系列超大行程拉绳位移传感器，量程43米。

发明内容

为了克服直线位移记录仪仅能记录微调性短距离直线位移的不足，本实用新型提供了一种长距离直线位移记录仪，能方便地自动监测设备较长范围(百米以上)的直线位移。

本实用新型利用夹角轨道克服振动等环境困难，通过对阻式位移传感器的角度函数转变关系实现了对长距离直线位移的在线测量。本实用新型具体技术方案如下：

一种长距离直线位移记录仪，包括基准直线轨道，阻式位移传感器，其特征是还包括设置于所述基准直线轨道垂直上方并与基准直线轨道相交的辅助斜线轨道，所述辅助斜线轨道与所述基准直线轨道的交角为锐角；所述阻式位移传感器包括线绕滑线变阻器及与之电连接的电路组件；所述基准直线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器固定端绝缘固接，辅助斜线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器滑动端绝缘固接；所述阻式位移传感器密封外壳与被监测设备固定连接，线绕滑线变阻器沿所述基准直线轨道和辅助斜线轨道往复滑动。

所述基准直线轨道与被测直线位移相重合，所述线绕滑线变阻器的滑动端的运动轨迹与所述基准直线轨道垂直。

所述电路组件是由与所述线绕滑线变阻器串联在一起的固定电阻、电流表、电源及小型记录仪组成。

所述电源、固定电阻、串联线绕滑动电阻滑动部分形成一条闭合工作回路；所述电流表、串联线绕滑动电阻固定部分形成一条闭合测量回路；所述小型记录仪、串联电流表形成一条闭合记录回路。

所述阻式位移传感器密封外壳与被监测设备的固定点焊接。

所述基准直线轨道与辅助斜线轨道相交构成一个锐角，假定基准直线轨道与被测直线位移夹角为α、辅助斜线轨道与被测直线位移夹角为β、被测直线位移往返行程为L，轨道长度(单位，毫米)设定依据分三类：

第一类：基准直线轨道与被测直线位移相重合(即α＝0)，辅助斜线轨道在被测直线位移一侧。基准直线轨道长度＝L，辅助斜线轨道长度＝L/cosβ，且L×tgβ＝1000。

第二类：基准直线轨道与辅助斜线轨道在被测直线位移同一侧。基准直线轨道长度＝L/cosα，辅助斜线轨道长度＝L/cosβ，且L×tgβ-L×tgα＝1000。

第三类：基准直线轨道与辅助斜线轨道分别在被测直线位移两侧。基准直线轨道长度＝L/cosα，辅助斜线轨道长度＝L/cosβ，且L×tgα+L×tgβ＝1000。

所述线绕滑线变阻器变量最大值为1000欧，有效阻长最大为1000毫米，固定电阻阻值为1000欧，电源为36V安全电源。

本实用新型工作原理：

在被监测设备直线往返运行时，与线绕滑线变阻器固定端a固接的滑块A沿基准直线轨道运行，线绕滑线变阻器相对设备本体的变化量可分为水平直线位移和垂直直线位移，水平直线位移相对设备本体呈不变状态，水平直线相对位移为零，垂直直线位移相对设备本体与设备本体实际水平直线位移呈“正切三角函数”关系：

垂直直线位移＝设备直线位移×tgα

在被监测设备水平往返运行时，与线绕滑线变阻器固接的滑块B沿辅助斜线轨道运行，线绕滑线变阻器相对设备本体的变化量可分为水平直线位移和垂直直线位移，水平直线位移相对设备本体呈不变状态，水平直线相对位移为零，垂直直线位移相对设备本体与设备本体实际水平直线位移呈“正切三角函数”关系：

垂直直线位移＝设备水平直线位移×tgβ

采用36V安全电源电压、10000欧固定电阻(可在回路中设计绿色显示灯，在该回路故障时发出停电报警信号)，串联RXQ型线绕滑线变阻器(电阻变量0～1000欧，有效阻长0～1000mm)滑动部分形成一条闭合工作回路；串联RXQ型线绕滑线变阻器(电阻变量0～1000欧，有效阻长0～1000mm)固定部分、电流表形成一条闭合测量回路；串联小型记录仪J、电流表I形成一条闭合记录回路(见附图1)。回路安装完成后，当线绕滑线变阻器的滑动触点至最小侧时，小型记录仪将显示最大电流；随着滑动触点向最大侧逐渐滑动，小型记录仪显示电流将逐渐变小；当滑动触点运行至最大侧时，小型记录仪将显示最小电流。反向运行时，随着滑动触点向最小侧逐渐滑动，小型记录仪显示电流将逐渐变大。

基准直线轨道与辅助斜线轨道的垂直直线位移构成闭合回路中滑动电阻部分相应随之改变，回路电流发生微调性变化(0～0.327mA)。组成夹角的两条固定轨道相对环境振动影响都是一致的，设备振动引发的计量偏差可以忽略不计，通过小型记录仪记录监测所得的微调性电流变化，从而记录得出被监测设备往返运行直线位移情况。(工作原理图见附图2、附图3、附图4)

本实用新型的优点是：

1.可在百米以上的较长范围自动监控直线位移。

2.结构简单，应用时不受环境振动因素影响。

附图说明

图1是本实用新型的阻式位移传感回路示意图。

图2是本实用新型第一类的工作原理图。

图3是本实用新型第二类的工作原理图。

图4是本实用新型第三类的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

在本实施例中基准直线轨道与辅助斜线轨道采用第一类位置安装，即基准直线轨道与被测直线位移相重合(即α＝0)，辅助斜线轨道在被测直线位移一侧，见附图2。

在图1中，RXQ型线绕滑线变阻器(电阻变量0～1000欧，有效阻长1000mm)R_H有三个触点：最小端触点a、滑动端触点b、最大端触点c，其中最小端a为固定端。线绕式滑线变阻器R_H滑动部分即滑动端触点b、最大端触点c与36V安全电源电压、10000欧固定电阻R_G串联形成一条闭合工作回路；线绕式滑线变阻器R_H固定部分即最小端触点a、滑动端触点b与电流表I串联形成一条闭合测量回路。串联小型记录仪J、电流表I形成一条闭合记录回路。回路安装完成构成阻式位移传感器即图2中的F。当线绕滑线变阻器的滑动触点b至最小端a时，电流表I显示、小型记录仪J记录最大电流；随着滑动触点b向最大端c逐渐滑动，电流表I显示、小型记录仪J记录电流逐渐变小；当滑动触点b运行至最大端c时，电流表I显示、小型记录仪J记录最小电流。反向运行时，电流表I显示、小型记录仪J记录电流逐渐变大。

在图2中，基准直线轨道D与辅助斜线轨道E一端固定相交构成一个小锐角，基准直线轨道与被测直线位移相重合(即α＝0)，辅助斜线轨道与被测直线位移夹角为β、被测直线位移往返行程为L，基准直线轨道长度＝L，辅助斜线轨道长度＝L/cosβ，且L/sinβ＝1000。

线绕滑线变阻器固定端a与基准直线轨道D内滑块A绝缘固接，线绕滑线变阻器滑动端b与辅助斜线轨道E内滑块B绝缘固接，变阻式位移传感器密封外壳与被监测设备同一水平直线上的耐损固定点C焊接。滑块A沿基准直线轨道D做近似无阻力直线往返运动，滑块B沿辅助斜线轨道E做近似无阻力直线往返运动。当设备G直线往返运行时，滑块B的垂直直线位移变化，构成闭合回路中线绕滑线变阻器滑动电阻部分相应随之改变，回路电流发生微调性变化(0～0.327mA)。组成夹角的两条固定轨道相对环境振动影响都是一致的，设备振动引发的计量偏差可以忽略不计，通过小型记录仪J记录监测所得的微调性电流变化，从而记录得出被监测设备往返运行直线位移情况。

在烧结原料场混匀堆料机上安装此长距离直线位移记录仪，通过小型记录仪J监测记录的电流量，可以监测出混匀堆料机实际布料运行过程。如果混匀堆料机运行到一半违规返回或发生异常，可通过小型记录仪J记录的电流量变化及时发现，杜绝工艺违规现象。采集数据信号通过标准接口联入工业微机网，配合历史趋势图还可精确记录整堆布料层数(运行往返次数)，推算出其他生产线的工艺控制参数。

在烧结原料场混匀堆料机上安装此长距离直线位移记录仪，辅助斜线轨道E远端设置于基准直线轨道D远端垂直平面上方，可通过外侧钢筋支撑焊接，一般轨道长度设定要超出设备运行长度0.5-5.0米。混匀堆料机原设备配套安装地面大皮带，皮带两侧有滑线轨道，皮带长超出混匀堆料机实际运行范围5-50米(混匀堆料机行走限位不固定)，对应基准直线轨道D安装在原滑线轨道中间一路、辅助斜线轨道E严格按预定夹角安装在基准直线轨道D垂直平面上方，为确保测量轨道准确可靠性，每隔十米一次在外侧通过钢筋支撑焊接固定。

Claims

1、一种长距离直线位移记录仪，包括基准直线轨道，阻式位移传感器，其特征是还包括设置于所述基准直线轨道垂直上方并与基准直线轨道相交的辅助斜线轨道，所述辅助斜线轨道与所述基准直线轨道的交角为锐角；所述阻式位移传感器包括线绕滑线变阻器及与之电连接的电路组件；所述基准直线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器固定端绝缘固接，辅助斜线轨道内安装滑块与线绕滑线变阻器滑动端绝缘固接；所述阻式位移传感器密封外壳与被监测设备固定连接，线绕滑线变阻器沿所述基准直线轨道和辅助斜线轨道往复滑动。

2、根据权利要求1所述的长距离直线位移记录仪，其特征是所述基准直线轨道与被测直线位移相重合，线绕滑线变阻器的滑动端的运动轨迹与所述基准直线轨道垂直。

3、根据权利要求1所述的长距离直线位移记录仪，其特征是所述电路组件是由与所述线绕滑线变阻器串联在一起的固定电阻、电流表、电源及小型记录仪组成；所述电源、固定电阻、串联线绕滑动电阻滑动部分形成一条闭合工作回路；所述电流表、串联线绕滑动电阻固定部分形成一条闭合测量回路；所述小型记录仪、串联电流表形成一条闭合记录回路。

4、根据权利要求1所述的长距离直线位移记录仪，其特征是所述阻式位移传感器密封外壳与被监测设备的固定点焊接。