CN208296743U - 电涡流传感器测量轴跳的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电涡流传感器测量轴跳的装置，其包括：用于检测转轴径向跳动的电涡流传感器，电涡流传感器的测量探头对准于转轴的圆周面；驱动机构，连接于电涡流传感器并控制电涡流传感器沿转轴的径向移动。本实用新型采用电涡流传感器方式，利用转轴和电涡流的特性原理，转轴旋转一周，由于转轴本身的跳动，转轴的外圆与电涡流传感器的距离发生变化，这种变化会产生不同的电涡流电流，从而利用电涡流测量轴跳，优点在于，能实现自动化，准确度高，不受环境(灰尘，油污，付着物)的影响，可靠性高。

Description

电涡流传感器测量轴跳的装置

技术领域

本实用新型涉及检测仪器领域，尤其涉及一种电涡流传感器测量轴跳的装置。

背景技术

现有轴跳测量方式包括机械式千分表测量，接触式精密位移传感器测量，激光式轮廓测量等形式。

1)机械式千分表测量，靠人员操作，读表和判断，不能实现自动化，且效率低下，人为失误概率高。

2)接触式精密位移传感器测量，能实现自动化，生产效率高，可靠性高，但接触式传感器非常容易被碰坏、磨损、损伤。

3)激光式轮廓测量方法，使用激光束和机关传感器原理。非接触式，能实现自动化，生产效率高，传感器寿命长，但对零件的清洁度和环境要求高，极易受灰尘、油污、付着物等影响，可靠性低。

实用新型内容

针对现有技术中存在或潜在的缺陷，本实用新型提供了一种电涡流传感器测量轴跳的装置，准确度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电涡流传感器测量轴跳的装置，其包括：

用于检测转轴径向跳动的电涡流传感器，所述电涡流传感器的测量探头对准于所述转轴的圆周面；以及

驱动机构，连接于所述电涡流传感器并控制所述电涡流传感器沿所述转轴的径向移动。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，所述装置还包括一控制主机，所述驱动机构由所述控制主机控制，且所述电涡流传感器通讯联接于所述控制主机，以将所述转轴径向跳动的电涡流信号发送至所述控制主机。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，所述控制主机中设有放大器、滤波器和A/D转换器。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，所述驱动机构包括：用于安装所述电涡流传感器的移动块，由所述控制主机控制的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩轴与所述转轴的径向平行，所述移动块连接于所述伸缩轴。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，所述移动块通过一法兰连接结构连接于所述伸缩轴的端部。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，所述移动块具有固定于所述法兰连接结构的第一块体和呈一定角度固定于所述第一块体的第二块体，所述第二块体上设有沿所述转轴的径向开设、用于安装所述电涡流传感器的安装孔。

所述电涡流传感器测量轴跳的装置的一些实施例中，还包括用于架设所述转轴的二支撑架，二所述支撑架分别支撑于所述转轴两端的轴承部位。

本实用新型采用电涡流传感器方式，利用转轴和电涡流的特性原理，转轴旋转一周，由于转轴本身的跳动，转轴的外圆与电涡流传感器的距离发生变化，这种变化会产生不同的电涡流电流，通过放大、滤波、修正、A/D转换，最终能准确的测量出转轴旋转一周与电涡流传感器的距离变化量，即轴跳值。电涡流测量轴跳的优点在于，能实现自动化，准确度高，不受环境(灰尘，油污，付着物)的影响，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中的电涡流传感器测量轴跳的装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的电涡流传感器测量轴跳的装置的实现原理图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细地说明。

首先，参阅图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种电涡流传感器测量轴跳的装置，其主要由电涡流传感器11、驱动机构12和控制主机13构成，用于测量转轴10径向跳动的轴跳值。转轴10采用金属轴，如旋转电机的转子轴或旋转轴。本实施例中的转轴10为一旋转电机1的转子轴，转子轴穿设在旋转电机1中，由旋转电机1控制转子轴的轴转，该转子轴的两端延伸出旋转电机1的两端，并且，该两端部分别设有轴承部分，转子轴相对于轴承部分转动。

其中，电涡流传感器11用于检测转轴10的径向跳动，该电涡流传感器11的测量探头111对准于转轴10的圆周面。电涡流传感器11为现有技术，其能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距离测量探头表面的距离。

电涡流传感器的原理是，通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头表面的相对位置，其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及预维修。

当被测金属(转轴)与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压(电流)变化，最终完成机械位移(间隙)转换成电压(电流)。

驱动机构12，用于安装上述电涡流传感器11，并且，该驱动机构12控制电涡流传感器11沿转轴10的径向移动。

具体地，该驱动机构12包括：用于安装电涡流传感器11的移动块121，由控制主机13控制的伸缩气缸122，该伸缩气缸122的伸缩轴123与转轴10的径向平行，该移动块121连接于该伸缩气缸122的该伸缩轴123，其中，控制主机13控制的伸缩气缸122伸缩其伸缩轴123，带动移动块121移动，以驱动移动块121上的电涡流传感器11沿转轴10的径向做往复运动，调节电涡流传感器11与待测转轴10之间的初始距离，使电涡流传感器与转轴保持在一定范围内，即转轴处于电涡流传感器的有效测量范围内。

控制主机13，如图2所示，例如但不限于采用PC或PLC控制器，其中设有放大器131、滤波器132和A/D转换器133。驱动机构12由该控制主机13控制，且电涡流传感器11通讯联接于该控制主机13，电涡流传感器11将转轴10径向跳动的电涡流信号发送至该控制主机13，以便利用控制主机13内部的放大器131、滤波器132和A/D转换器133等进行数据处理，输出转轴旋转一周与电涡流传感器11的距离变化量，即轴跳值。其中，控制主机13可采用PC或PLC等可编程控制器；放大器131是能把输入讯号的电压或功率放大的装置；滤波器132是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电，对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率；A/D转换器133即模数转换器，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。以上的控制主机13、放大器131、滤波器132、A/D转换器133均为现有元器件，本实用新型借助这些现有元器件，将电涡流传感器11获取的电涡流信号转换为轴跳值的过程是常规信号处理，即微弱电涡流信号传送给放大器131放大处理，再经滤波器132对放大处理后的模拟信号进行滤波，实现对信号中频率成分的选择，再经A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，从而将电涡流传感器11获取的电涡流信号处理成便于识别和计算的数字信号形式的轴跳值。

移动块121通过一法兰连接结构124连接于伸缩气缸122的伸缩轴123的上端。移动块121进一步具有固定于法兰连接结构124的第一块体1211和呈一定角度固定于该第一块体1211的第二块体1212，且该第二块体1212上设有沿转轴10的径向开设、用于安装所述电涡流传感器11的安装孔。

电涡流传感器与转轴保持在一定范围内，转轴周向旋转时，由于转轴的圆周跳动，转轴的外圆轮廓与电涡流传感器的距离会发生变化，电涡流传感器产生电涡流的变化量，通过控制主机中的放大电路(即包含放大器131、滤波器132和A/D转换器133的集成电路)将信号放大转换得到转轴的跳动值。

另外，如图1所示，本实用新型实施例的电涡流传感器测量轴跳的装置还包括一底部支架2、一气缸支架125和二支撑架15，且该气缸支架125和二支撑架15均固定在底部支架2的上表面，可采用螺栓固定或焊接固定。其中，底部支架2作为本装置的底部整体支撑，上述所有部件都可设置在其上。气缸支架125用于安装驱动机构12的伸缩气缸122，该气缸支架125竖直设置，底部固定在底部支架2的上表面，伸缩气缸122的一侧缸壁固定在该气缸支架125的一侧，伸缩气缸122亦竖直设置，伸缩气缸122的伸缩轴123设置在伸缩气缸122的顶部，并且伸缩轴123在伸缩气缸122的驱动下沿竖直方向相对于伸缩气缸122的顶部伸出或收回。法兰连接结构124由两块法兰板构成，两块法兰板之间通过螺栓固定，均固定在伸缩轴123的顶部，下方的法兰板套设并固定在伸缩轴123上，上方的法兰板顶部连接于伸缩轴123的轴帽，一侧部通过螺栓固定于移动块121的第一块体1211的上端，第一块体1211竖直设置，第一块体1211的一侧贴合并固定于上方的法兰板。移动块121的第二块体1212与该第一块体1211垂直，即第二块体1212水平设置，用于安装电涡流传感器的安装孔竖向设置在该第二块体1212的中部位置。

二支撑架15的底部通过螺栓固定在底部支架2的上表面，该二支撑架15用于架设转轴10，且该二支撑架15分别支撑于转轴10两端的轴承部位。该支撑架15例如但不限于采用V型架，V型架的开口朝上，转轴10两端的二轴承部位一一对应地卡设于二V型架的开口内。转轴10转动时相对于其两端的轴承部分转动，因此，轴承部位架设在V型架之中不会影响转轴10的转动，并且，V型架对转动进行径向定位及轴向定位，使转轴与电涡流传感器的距离在测量范围内。

本实用新型采用电涡流传感器方式，利用转轴和电涡流的特性原理，转轴旋转一周，由于转轴本身的跳动，转轴的外圆与电涡流传感器的距离发生变化，这种变化会产生不同的电涡流电流，微弱电涡流信号传送给放大器放大处理，再经滤波器对模拟信号进行滤波，实现对信号中频率成分的选择，再经A/D转换器将模拟信号转换成数字信号。通过放大、滤波、修正、A/D转换，最终能准确的测量出转轴旋转一周与电涡流传感器的距离变化量，即轴跳值。

电涡流测量轴跳的优点在于，能实现自动化，准确度高，不受环境(灰尘，油污，付着物)的影响，可靠性高。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、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 (8)

1.一种电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于，包括：

用于检测转轴径向跳动的电涡流传感器，所述电涡流传感器的测量探头对准于所述转轴的圆周面；以及

驱动机构，连接于所述电涡流传感器并控制所述电涡流传感器沿所述转轴的径向移动。

2.如权利要求1所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：所述装置还包括一控制主机，所述驱动机构由所述控制主机控制，且所述电涡流传感器通讯联接于所述控制主机，以将所述转轴径向跳动的电涡流信号发送至所述控制主机。

3.如权利要求2所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：所述控制主机中设有放大器、滤波器和A/D转换器。

4.如权利要求2所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于，所述驱动机构包括：用于安装所述电涡流传感器的移动块，由所述控制主机控制的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩轴与所述转轴的径向平行，所述移动块连接于所述伸缩轴。

5.如权利要求4所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：所述移动块通过一法兰连接结构连接于所述伸缩轴的端部。

6.如权利要求5所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：所述移动块具有固定于所述法兰连接结构的第一块体和呈一定角度固定于所述第一块体的第二块体，所述第二块体上设有沿所述转轴的径向开设、用于安装所述电涡流传感器的安装孔。

7.如权利要求1所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：还包括用于架设所述转轴的二支撑架，二所述支撑架分别支撑于所述转轴两端的轴承部位。

8.如权利要求1所述的电涡流传感器测量轴跳的装置，其特征在于：所述转轴为金属轴。