CN201837634U - 无源转速计数装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及旋转物体的转速计数设备领域技术，尤其是指一种无源转速计数装置，使转速测量无干扰、测量精度高且无源更安全，适合高温、低温、水下及强电磁干扰等恶劣环境下的转动特性测量。其包括有处理装置、光纤传输通路和转盘，其中，该光纤传输通路包括有一发送光纤和一接收光纤，该发送光纤通过发送芯线发射光信号，该接收光纤通过接收芯线接收上述发送光纤发出的光信号；转盘安装于待测之转速输出装置的转速输出轴上，该转盘阻隔于前述发送光纤与接收光纤之间的光路上，转盘上设置有至少一组贯穿孔，转盘转动的过程中，该贯穿孔间歇性接通发送光纤与接收光纤之间的光路；处理模块用于处理前述接收光纤所接收到的光信号而计算出转速。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋转物体的转速计数设备领域技术，尤其是指一种结构简单、使用安全、应用范围广泛的无源转速计数装置。
背景技术
当前，对旋转物体的转速测量与计数基本通过各种转速传感器来实现，转速传感器的种类繁多、应用极广，其原因是在自动控制系统和自动化仪表中大量使用各种电机，在不少场合下对低速(如每小时一转以下)、高速(如每分钟数十万转)、稳速(如误差仅为万分之几)和瞬时速度的精确测量有严格的要求。
常用的转速传感器有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等。另外还有间接测量转速的转速传感器：如加速度传感器(通过积分运算，间接导出转速)，位移传感器通过微分运算，间接导出转速)，等等。测速发电机和某些磁电传感器在线性区域，可以直接通过交流有效值转换，来测量转速；大多数都输出脉冲信号(近似正弦波或矩形波)。针对脉冲信号测转速的方法有：频率积分法(也就是F/V转换法，其直接结果是电压或电流)，和频率运算法(其直接结果是数字)。
上述现有的转速传感器结构，虽可提供给使用者基本的转速测量功能，确实具有进步性，但是在实际使用时却发现其自身结构和使用性能上仍存在有诸多不足，造成现有的转速传感器在实际应用上，未能达到最佳的使用效果和工作效能，现将其缺点归纳如下：首先，现有的转速传感器中，无论是磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式，还是介质电磁感应式，为达成其测量功能，它们在靠近待测物之转动部分的感应元件上都需要直接通入电源，如此所带来的问题是：一方面该感应元件极易受到待测物中电子信号的电磁等干扰，进而影响感应元件的运行稳定性和测量精度，及不能适用于强电磁干扰环境；另一方面感应元件中通入的电源给测量过程中的用电安全带来隐患，同时亦限制了转速传感器之使用环境的应用范围，不能适用于高温、低温或水下等恶劣环境。其次，现有的转速传感器测量精度都不高，由于待测物(例如电机)的自身性能和组装品质的差异，待测物上转动部件在旋转的过程中，常常会伴随有轴向窜动及径向晃动等各种不稳定现象，然而，现有转速传感器均是单一模式测量结构，无法对前述不稳定现象进行补偿或校正，进而使转速之测量精确性存在有局限性。
实用新型内容
本实用新型主要目的是克服传统之转速传感器所存在的安全性不佳、易受干扰和测量精确度不高的不足，提供一种无源转速计数装置，使转速测量无干扰、测量精度高且无源更安全，适合高温、低温、水下及强电磁干扰等恶劣环境下的转动特性测量。
为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
一种无源转速计数装置，包括
至少一光纤传输通路，该光纤传输通路包括有一发送光纤和一接收光纤，该发送光纤通过发送芯线发射光信号，该接收光纤通过接收芯线接收上述发送光纤发出的光信号；
一安装于待测之转速输出装置的转速输出轴上的转盘，该转盘阻隔于前述发送光纤与接收光纤之间的光路上，转盘上设置有至少一组贯穿孔，该组贯穿孔中所有贯穿孔位于同一圆上，该圆的圆心即为转盘的旋转轴心，该发送光纤的发射头和接收光纤的接收头彼此正对的分别位于转盘上贯穿孔的两侧；转盘转动的过程中，该贯穿孔间歇性接通发送光纤与接收光纤之间的光路；
一用于处理前述接收光纤所接收到的光信号而计算出转速的处理模块，前述发送光纤和接收光纤分别连接于该处理模块的光发射端和光接收端。
优选的，进一步包括两组或两组以上的前述贯穿孔组，这些贯穿孔组分别分布于不同直径的同心圆上，且针对每一组贯穿孔设置有对应的光纤传输通路。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
一、其主要系利用光纤通路结合带有贯穿孔的转盘来实现转速的感测，一方面，由于光纤系利用光的传输，而非电传输，其无需在靠近待测物之转动部分的光发射与接收头上通入电源，可以完全杜绝用电危险，实现了更为安全的无源侦测，使本实用新型可以适用于水下等环境中旋转装置的转速侦测；另一方面，由于光纤通路具有优越的抗电磁干扰性，不易受到待测物中电子信号的电磁等干扰，因而可保证其速度侦测的稳定性，提高侦测精度；再者，由于光纤通路还具有优越的全光性、绝缘性、耐高低温性等特点，使本实用新型的应用范围更广而可适合高温、低温等各种恶劣环境下的转动特性测量。
二、其利用多个光纤通路与多组贯穿孔的结合来进行测量，由此，可以同时获得感测之多组转速数据，然后对该多组转速数据进行综合分析计算，实现一种全新的综合测量模式，取代传统的单一测量模式。如此可以将待测物上转动部件在旋转的过程中的轴向窜动及径向晃动等不稳定因素进行补偿与校正，使侦测之转速更为精确化、高质量化。
为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明：
附图说明
图1是本实用新型之实施例的结构原理示意图；
图2是本实用新型之实施例中转盘的正视图。
附图标识说明：
10、转速输出装置 221、222、贯穿孔组
11、转速输出轴 201、202、光传输通路
20、无源转速计数装置 23、发送光纤
21、处理模块 231、发射头
211、光发射端 24、接收光纤
212、光接收端 241、接收头
22、转盘
具体实施方式：
请参照图1和图2所示，其显示出了本实用新型之一较佳实施例的具体结构，包括转速输出装置10和无源转速计数装置20，该转速输出装置10利用其转速输出轴11将旋转动能输出。该无源转速计数装置20则用于针对该转速输出轴11的转动侦测，以获得该转速输出装置10的即时旋转特性数据信息。
具体而言，本实施例之无源转速计数装置20包括有处理模块21、转盘22和两个光纤传输通路201、202。其中，该处理模块21用于处理下述接收光纤24所接收到的光信号而计算出转速。
该两个光纤传输通路201、202中的每个光纤传输通路结构相同，均包括有一发送光纤23和一接收光纤24，该发送光纤23通过发送芯线发射光信号，该接收光纤24通过接收芯线接收上述发送光纤23发出的光信号。且发送光纤23和接收光纤24的一端分别连接于前述处理模块21的光发射端211和光接收端212，发送光纤23的另一端具有一发射头231，接收光纤24的另一端具有一接收头241。
转盘22安装于待测之转速输出装置10的转速输出轴11上，随该转速输出轴11同步旋转。转盘22阻隔于前述发送光纤23与接收光纤24之间的光路上，本实施例之转盘22上设置有两组贯穿孔221、222，如图2所示，每组贯穿孔221、222包括有12个贯穿孔，这些贯穿孔间距均匀地分布于同一圆上，且该圆的圆心即为转盘22的旋转轴心；而两组贯穿孔221、222中的贯穿孔中心分别分布于不同直径的的同心圆上。当然贯穿孔的数量不仅仅局限于图中所示的12个，其只要满足两个或两个以上即可，具体数量依实际产品测量精度之需要而定，原则上来说，每组中的贯穿孔愈多，其测量精度自然愈高。
该发送光纤23的发射头231和接收光纤24的接收头241分别位于转盘22的两侧彼此正对，并该发射头231和接收头241系固定于前述两组贯穿孔221、222的同心圆位置，与各组贯穿孔对应。
使用过程中，由该转速输出装置10驱动其转速输出轴11旋转，该转速输出轴11进一步带动转盘22旋转，转盘22转动的过程中，该贯穿孔间歇性接通发送光纤23与接收光纤24之间的光路；该处理模块21根据光路的通断状况进行统计与计算，并得出该转盘22的旋转即时性数据。其中，本实施例中的两组光纤传输通路201、202分别侦测转盘22之不同直径位置的转速，也就是说处理模块利用该两组光纤传输通路201、202可以分别获得两组数据，利用该两组数据，处理模块21可以进行综合性处理而获得平均转速值，从而使其对转速的侦测更为精确。
综上所述，本实用新型的设计重点在于：
一、其主要系利用光纤通路结合带有贯穿孔的转盘来实现转速的感测，一方面，由于光纤系利用光的传输，而非电传输，其无需在靠近待测物之转动部分的光发射与接收头上通入电源，可以完全杜绝用电危险，实现了更为安全的无源侦测，使本实用新型可以适用于水下等环境中旋转装置的转速侦测；另一方面，由于光纤通路具有优越的抗电磁干扰性，不易受到待测物中电子信号的电磁等干扰，因而可保证其速度侦测的稳定性，提高侦测精度；再者，由于光纤通路还具有优越的全光性、绝缘性、耐高低温性等特点，使本实用新型的应用范围更广而可适合高温、低温等各种恶劣环境下的转动特性测量。
二、其利用多个光纤通路与多组贯穿孔的结合来进行测量，由此，可以同时获得感测之多组转速数据，然后对该多组转速数据进行综合分析计算，实现一种全新的综合测量模式，取代传统的单一测量模式。如此可以将待测物上转动部件在旋转的过程中的轴向窜动及径向晃动等不稳定因素进行补偿与校正，使侦测之转速更为精确化、高质量化。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种无源转速计数装置，其特征在于：包括
至少一光纤传输通路，该光纤传输通路包括有一发送光纤和一接收光纤，该发送光纤通过发送芯线发射光信号，该接收光纤通过接收芯线接收上述发送光纤发出的光信号；
一安装于待测之转速输出装置的转速输出轴上的转盘，该转盘阻隔于前述发送光纤与接收光纤之间的光路上，转盘上设置有至少一组贯穿孔，该组贯穿孔中所有贯穿孔位于同一圆上，该圆的圆心即为转盘的旋转轴心，该发送光纤的发射头和接收光纤的接收头彼此正对的分别位于转盘上贯穿孔的两侧；转盘转动的过程中，该贯穿孔间歇性接通发送光纤与接收光纤之间的光路；
一用于处理前述接收光纤所接收到的光信号而计算出转速的处理模块，前述发送光纤和接收光纤分别连接于该处理模块的光发射端和光接收端。
2.根据权利要求1所述的无源转速计数装置，其特征在于：进一步包括两组或两组以上的前述贯穿孔组，这些贯穿孔组分别分布于不同直径的同心圆上，且针对每一组贯穿孔设置有对应的光纤传输通路。
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|---|---|---|---|---|
| CN102012435A (zh) * | 2010-10-12 | 2011-04-13 | 深圳华鹰世纪光电技术有限公司 | 无源转速计数装置及其计数方法 |
| CN103529235A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 无锡忻润汽车安全系统有限公司 | 电机转速测量装置 |
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