一种磁电式转速传感器高温校准装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114966117A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210373890.5(22)申请日2022.04.11(71)申请人中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所地址100095北京市海淀区温泉镇环山村(72)发明人曹亦庆宋娜孙浩琳李善明(74)专利代理机构北京正阳理工知识产权代理事务所(普通合伙)11639专利代理师邬晓楠(51)Int.Cl.G01P21/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种磁电式转速传感器高温校准装置(57)摘要本发明公开的一种磁电式转速传感器高温校准装置，属于转速计量领域。本发明包括测控系统、电机、传动部件、齿盘、加热部件、隔热部件、冷却部件、支撑架。测控系统用于接收测温传感器和测速传感器的输出信号，实现对电机、加热部件、冷却部件的调控。电机用于输出稳定、可控的旋转运动；旋转运动经传动部件传递至齿盘，带动齿盘旋转。测控系统控制加热部件提供高温校准环境；隔热部件用于阻隔高温从齿盘向传动部件的传递；冷却部件用于保证校准装置其余部件处于正常工作允许的温度内，以保证长时间稳定工作。通过对被校磁电式转速传感器和触发传感器输出信号的旋转齿盘进行加热，模拟传感器高温、高转速工作环境，实现磁电式转速传感器高温校准。CN114966117ACN114966117A权利要求书1/2页1.一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：包括测控系统、电机、传动部件、齿盘、加热部件、隔热部件、冷却部件、支撑架；通过对被校磁电式转速传感器和触发传感器输出信号的旋转齿盘进行加热，模拟传感器高温、高转速工作环境，实现磁电式转速传感器高温校准；所述测控系统用于接收测温传感器和测速传感器的输出信号，实现对电机、加热部件、冷却部件的调控；电机接收测控系统信号，输出稳定、可控的旋转运动；旋转运动经传动部件传递至齿盘，带动齿盘旋转；齿盘输出的转速通过测控系统采集并闭环控制；测控系统控制加热部件提供高温校准环境；隔热部件用于阻隔高温从齿盘向传动部件的传递；冷却部件则用于保证校准装置其余部件处于正常工作允许的温度内，以保证校准装置长时间稳定的工作；被加热的齿盘高速转动后触发被加热的磁电式转速传感器磁通量改变，从而产生与电机转速成比例的电脉冲信号输出，根据输出电脉冲信号实现对磁电式转速传感器的高温校准。2.如权利要求1所述的一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：所述测控系统，用于接收接收测温传感器和测速传感器的输出信号，实现对电机、加热部件、冷却部件的调控；其中加热部件的加热功率及加热速率控制是根据齿盘处测温传感器测温结果结合传动部件处测温结果进行综合调控，当传动部件中轴承处测量温度超出预警温度后，需暂停加热，调整冷却部件的流量和冷却介质温度，等待降温后再度开启加热；电机转速控制是通过测速传感器测量齿盘齿间旋转频率反馈后实施控制，使其能够满足高温高转速的校准不确定度要求；控制流程依次为冷却、加热、升速，即根据计算升温时间和升速时间，当升温至预定温度后，再开启电机升速。3.如权利要求2所述的一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：所述测控系统主要由一个测速传感器、三个测温传感器及测控系统组成；其中测速传感器采用激光传感器，激光穿过齿盘齿间，投射到下方支撑架上的反射面处，测速传感器测量的齿盘的转速为：电机转速×齿盘齿数，测速传感器测量结果输入至测控系统作为转速闭环反馈信号，用于调控电机输出转速；测温传感器均为红外测温传感器，分别测量齿盘上表面、被校磁电式转速传感器上表面、轴承座外表面，测温传感器作为测控系统的温度输入反馈端，用于测控系统调控加热部件的功率、加热效率，和冷却部件的流量和冷却介质温度。4.如权利要求3所述的一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：所述电机选用高精度的伺服电机，立式摆放，旋转运动输出轴垂直向上，受测控系统控制，能够产生高准确度的稳定旋转运动；5.如权利要求3所述的一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：所述传动部件主要由联轴器、转轴、轴承组成；联轴器选用有弹性元件的组合式联轴器，用于补偿转速传递过程中电机输出轴与传动部件中转轴之间的相对位移，缓冲和降低上端旋转信号发生部件转动时产生的振动，实现转速的平稳、准确传递。6.如权利要求4所述的一种磁电式转速传感器高温校准装置，其特征在于：转轴采用导热率低的TC4钛合金材质，为保证符合精密传动轴要求，在经过扭转刚度校核后，确定转轴长径比应不超过十分之一，进而保证转动强度的同时，降低传递至电机的热量；转轴为了降低与齿盘的接触导热面积，与齿盘相连处采用法兰结构，法兰上设有用于与齿盘固定的螺栓，所用螺钉也采用TC4钛合金材质，螺栓之间为