專利名稱：燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)動機轉(zhuǎn)速測量裝置。
背景技術(shù)：
目前，燃?xì)鈾C熱泵技術(shù)愈來愈引起國內(nèi)外能源技術(shù)專家的關(guān)注。在燃?xì)鈾C熱泵機組中天然氣發(fā)動機速度的測量一直是通過轉(zhuǎn)速-扭矩儀人工間接讀取，這種方法一方面比較麻煩，更重要的是因其轉(zhuǎn)速不能被采集到控制機中，因而無法對發(fā)動機進行精確測控。另外，燃?xì)鈾C熱泵的發(fā)動機轉(zhuǎn)速較快，振動較大，工作環(huán)境比較惡劣，因此采用傳統(tǒng)的測速方法對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行測量，它將會受到測量范圍、測量精度、工作環(huán)境和安裝要求等外界因素的影響，因而不能正常應(yīng)用于此系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是利用導(dǎo)磁電脈沖方法，提供一種用于測量燃?xì)鈾C熱泵機組中天然氣發(fā)動機速度的裝置。
燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置，主要由齒輪1、傳感器2和相應(yīng)電路三部分構(gòu)成(如圖1)。齒輪1固定安裝在燃?xì)獍l(fā)動機的主軸，齒輪中心與發(fā)動機軸心位于同一軸心線。測速傳感器2安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器2的軸心與齒輪1的切面垂直。傳感器2的輸出信號接于相應(yīng)F/V轉(zhuǎn)換電路。在F/V轉(zhuǎn)換電路中附加電壓偏移電路，該電路如附圖2所示。端點11與F/V轉(zhuǎn)換電路的輸入相連接；端點12與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接；端點14分別接入-15V的電源；用作偏置電壓。端點12和端點13之間接入10K的電阻，端點13和端點14之間接入24.5K的電阻。齒輪1為導(dǎo)磁鋼性材料。本實用新型的工作原理為當(dāng)齒輪1中的一個齒經(jīng)過傳感器2的探頭時，齒輪-空氣-測速傳感器所形成磁路的磁阻將發(fā)生變化，傳感器2的線圈輸出端就會產(chǎn)生交變的電量，此交變電量從傳感器2的輸出端輸出。頻壓轉(zhuǎn)換(F/V)電路接收此信號并將信號通過AD轉(zhuǎn)換(圖2中的C200H AD003模塊)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制數(shù)，并存放在計算機15的存儲器中。
本實用新型的有益效果在于，利用此裝置可實現(xiàn)燃?xì)鈾C熱泵系統(tǒng)中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的精確測量，并能將測量的結(jié)果轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)存儲在微電腦中，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。本實用新型還可對其它多種旋轉(zhuǎn)機械進行轉(zhuǎn)速的測量。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)的正視圖；圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)的右視圖。
圖3為F/V轉(zhuǎn)換電路圖。
圖中導(dǎo)磁鋼性齒輪-1；測速傳感器-2；測速傳感器固定螺母-3；引線出口-4；定位孔-5；AD650-6；可調(diào)電阻-7；模擬地-8；IN4148-9；屏蔽線-10；接線端點-11～14；計算機-15。
具體實施方式
以下通過具體實施例對本實用新型做進一步的說明。轉(zhuǎn)速傳感器2安裝時，要保證傳感器2的軸線與齒輪1的切面垂直，以保證測量的精度。對本實施例而言，轉(zhuǎn)速傳感器2的型號為CS-SDB-M12，傳感器2與齒輪1的安裝距離為2mm；導(dǎo)磁鋼性齒輪1的齒數(shù)為60、模數(shù)＝0.5。發(fā)動機轉(zhuǎn)速為n，則有n×60齒/60秒＝n齒/秒，因此每秒鐘經(jīng)過轉(zhuǎn)速傳感器2的齒數(shù)即是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，據(jù)此得到發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速。本實用新型利用美國ANALOG DEVICES公司的壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC)芯片AD650搭建F/V轉(zhuǎn)換電路，該電路具有較小的非線性度，并且具有較高的轉(zhuǎn)換精度。F/V轉(zhuǎn)換電路作為脈沖信號的變換裝置，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速傳感器2輸出的頻率信號(0～5000Hz)到電壓信號(0～10V)的轉(zhuǎn)變。其輸入頻率信號的幅值要求為邏輯“0”的范圍是-Vs～-1V，邏輯“1”的范圍是0V～+Vs，所以轉(zhuǎn)速傳感器2輸出信號的幅值要經(jīng)過變換才能輸入到F/V轉(zhuǎn)換電路中。為了實現(xiàn)電壓的偏移，圖2中附加了電壓偏移電路，端點12和端點13之間接入10K的電阻，端點13和端點14之間接入24.5K的電阻，端點11與F/V轉(zhuǎn)換電路的輸入相連接，端點12與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接，端點14分別接入-15V的電源，用作偏置電壓。F/V轉(zhuǎn)換電路經(jīng)過附加上述結(jié)構(gòu)后，將傳感器輸出的信號的正負(fù)數(shù)值均在要求的電壓信號范圍內(nèi)，并且具有較大的裕度，從而使F/V轉(zhuǎn)換電路的測量精度得到大大地提高。另外，需要特別強調(diào)的是，偏移電路中的電阻值并不需要一定是10K或者是24.5K，只要能將F/V轉(zhuǎn)換電路的輸入信號的邏輯“0”和邏輯“1”的范圍分別限定在-Vs～-1V和0V～+Vs之內(nèi)即可。
權(quán)利要求1.燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置，主要由齒輪(1)、傳感器(2)和相應(yīng)電路三部分構(gòu)成，其特征在于齒輪(1)固定在燃?xì)獍l(fā)動機的主軸，齒輪中心與發(fā)動機軸心位于同一軸心線，測速傳感器(2)安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器(2)的軸心與齒輪(1)的切面垂直，傳感器(2)的輸出信號接于相應(yīng)F/V轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置，其特征在于所述F/V轉(zhuǎn)換電路中附加電壓偏移電路，端點(11)與F/V轉(zhuǎn)換電路的輸入相連接，端點(12)與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接，端點(14)分別接入-15V的電源，用作偏置電壓，端點(12)和端點(13)之間接入10K的電阻，端點(13)和端點(14)之間接入24.5K的電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置，其特征在于所述齒輪(1)為導(dǎo)磁鋼性材料。
專利摘要燃?xì)鈾C熱泵發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測裝置，主要由齒輪、傳感器和相應(yīng)電路三部分構(gòu)成。齒輪為導(dǎo)磁鋼性材料。將齒輪固定在燃?xì)獍l(fā)動機的主軸，齒輪中心與發(fā)動機軸心位于同一軸心線。測速傳感器安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器的軸心與齒輪的切面垂直。傳感器的輸出信號接于相應(yīng)F/V轉(zhuǎn)換電路。本實用新型可實現(xiàn)燃?xì)鈾C熱泵系統(tǒng)中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的精確測量，并能將測量的結(jié)果轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)存儲在微電腦中，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。本實用新型還可對其它多種旋轉(zhuǎn)機械進行轉(zhuǎn)速的測量。
文檔編號G01P3/48GK2809648SQ20052002550
公開日2006年8月23日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者楊昭, 杜明星, 程珩, 張金亮, 吳志光 申請人:天津大學(xué)