靜電傳感器標(biāo)定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種靜電傳感器標(biāo)定裝置，是一種用于對大型設(shè)備潤滑油路磨損顆粒在線監(jiān)測的靜電傳感器進(jìn)行標(biāo)定的裝置。該裝置由油滴荷電裝置、傳感器支撐和定位裝置和油滴電荷測量裝置組成。油滴在荷電裝置的作用下帶上一定量的電荷，且油滴的帶電量與極性均可調(diào)節(jié)；在重力作用下，油滴垂直下落，經(jīng)過環(huán)狀靜電傳感器，傳感器支撐和定位裝置可以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)環(huán)狀靜電傳感器的中心軸線與油滴下落軌跡的相對位置，最后帶電油滴落入電荷測量裝置中；將電荷測量裝置的測量值與環(huán)狀靜電傳感器的感應(yīng)輸出值進(jìn)行比對，即可對環(huán)狀靜電傳感器進(jìn)行標(biāo)定研究。
【專利說明】靜電傳感器標(biāo)定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及靜電傳感器標(biāo)定裝置，用于對大型設(shè)備潤滑油路磨損顆粒在線監(jiān)測使 用的靜電傳感器進(jìn)行標(biāo)定，屬于傳感器校正裝置領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 采用靜電監(jiān)測技術(shù)，可以監(jiān)測大型設(shè)備潤滑油路中的磨粒，根據(jù)監(jiān)測的磨粒信息 可以掌握潤滑部件的健康狀態(tài)。靜電傳感器根據(jù)靜電感應(yīng)原理，測量帶電磨粒在傳感器中 產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。對靜電傳感器特性的研究，需要一套穩(wěn)定可靠的標(biāo)定裝置。
[0003] 采用靜電監(jiān)測技術(shù)，可以監(jiān)測大型設(shè)備潤滑油路中的磨粒，根據(jù)監(jiān)測的磨粒信息 可以掌握潤滑部件的健康狀態(tài)。靜電傳感器根據(jù)靜電感應(yīng)原理，測量帶電磨粒在傳感器中 產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。任何一種傳感器在制成以后，都必須按照技術(shù)要求進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，以 檢驗(yàn)它是否達(dá)到原設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，并最后確定傳感器的基本性能。對靜電傳感器基本性 能的研究，需要一套穩(wěn)定可靠的標(biāo)定裝置。
[0004] 在現(xiàn)有的靜電傳感器標(biāo)定裝置的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，這些標(biāo)定裝置都過于簡單，只 針對傳感器的單一性能進(jìn)行標(biāo)定，且存在如下缺點(diǎn)：標(biāo)定裝置通常選用固體顆粒作為測量 對象，顆粒的帶電量不可控制，同時(shí)，顆粒的產(chǎn)生及產(chǎn)生間隔難于控制；傳感器均固定在支 架上，不能調(diào)節(jié)，更不能測量顆粒軌跡與傳感器中心軸線的位置關(guān)系，因而對傳感器空間特 性等只能定性研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種靜電傳感器標(biāo)定裝置，對用于大型設(shè)備潤 滑油路磨損顆粒監(jiān)測的靜電傳感器進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。該裝置平臺結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠；可以對 各種直徑的環(huán)狀靜電傳感器的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，可用于傳感器的標(biāo)定， 也可用于傳感器的校準(zhǔn)。本發(fā)明不僅可以產(chǎn)生電量和極性可調(diào)的油滴，還可控制油滴產(chǎn)生 的間隔，并且可以測量油滴軌跡與傳感器的相對位置，可以對傳感器多種參數(shù)進(jìn)行精確標(biāo) 定。
[0006] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案： 本發(fā)明提供一種靜電傳感器標(biāo)定裝置，用于標(biāo)定環(huán)狀靜電傳感器。該裝置包括通過支 架連接的上、中、下三層絕緣平臺以及油滴荷電裝置、傳感器支撐和定位裝置、油滴電量測 量裝置；所述中層絕緣平臺上設(shè)置有滑軌； 所述油滴荷電裝置設(shè)置在上層絕緣平臺上，用于產(chǎn)生帶電油滴；所述油滴荷電裝置包 括油槽、閥門、金屬針頭、環(huán)形電極和直流電源，其中，所述油槽通過軟管與閥門連接，所述 閥門通過轉(zhuǎn)接頭與金屬針頭連接，所述環(huán)形電極緊靠金屬針頭的下方；所述金屬針頭和環(huán) 形電極分別與直流電源的兩極連接；所述轉(zhuǎn)接頭固定在上層絕緣平臺上，所述金屬針頭固 定在上層絕緣平臺的底部延伸部； 所述傳感器支撐和定位裝置設(shè)置在中層絕緣平臺上且可沿滑軌滑動(dòng)，用于支撐環(huán)狀靜 電傳感器，使環(huán)狀靜電傳感器的中軸線與油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶電油滴的下落軌跡平行； 所述油滴電量測量裝置設(shè)置在下層絕緣平臺上，用于測量油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶電油 滴的電荷量。
[0007] 油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶電油滴在重力作用下堅(jiān)直下落，經(jīng)過傳感器支撐和定位裝 置支撐的環(huán)狀靜電傳感器后，落入油滴電量測量裝置中，將油滴電量測量裝置的測量值與 環(huán)狀靜電傳感器的感應(yīng)值進(jìn)行比對，從而對環(huán)狀靜電傳感器進(jìn)行標(biāo)定。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述上、中、下三層絕緣平臺上均安裝有水平儀 (5)，以保證各層平臺的水平。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述上、中兩層絕緣平臺通過螺母與支架連接，以 調(diào)節(jié)上、中、下三層之間的相對位置。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述中層絕緣平臺上還設(shè)置有與滑軌平行的刻度 尺，用于確定環(huán)狀靜電傳感器的中心軸線偏離帶電油滴下落軌跡的距離。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述傳感器支撐和定位裝置包括環(huán)形卡環(huán)、定位 槽，環(huán)形卡環(huán)的外徑與定位槽的內(nèi)徑相同，所述環(huán)形卡環(huán)嵌在定位槽中，所述環(huán)狀靜電傳感 器通過螺釘與環(huán)形卡環(huán)固定連接。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述上、中、下三層絕緣平臺均為有機(jī)玻璃材質(zhì)。
[0013] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述油滴電量測量裝置為法拉第杯。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述直流電源為可調(diào)直流電源。
[0015] 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果： (1) 該裝置平臺結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠； (2) 本發(fā)明中的油滴荷電裝置，可以通過更換金屬針頭和調(diào)節(jié)直流電源電壓的方式產(chǎn) 生電量不同的油滴，可以通過改變直流電源正負(fù)極連接方式改變油滴攜帶電荷的極性，還 可以控制油滴產(chǎn)生的時(shí)間間隔，從而保證了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的可以獲得足夠的輸入數(shù)據(jù)，間接地 提1? 了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度； (3) 本發(fā)明中的傳感器支撐和定位裝置，能夠通過滑軌調(diào)節(jié)環(huán)狀靜電傳感器的中心軸 線和帶電油滴下落軌跡間的相對位置，并且從刻度尺上反映出偏離距離，從而用于研究傳 感器的空間特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2為油滴荷電裝置的構(gòu)示意圖，其中，a為主視圖，b為俯視圖。
[0018] 圖3為傳感器支撐和定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，a為主視圖，b為俯視圖 其中，1-上層絕緣平臺；2-中層絕緣平臺；3-下層絕緣平臺；4-調(diào)節(jié)螺母；5-水平 儀；6-環(huán)狀靜電傳感器；7-油滴下落軌跡；8-油槽；9-閥門；10-金屬針頭；11-環(huán)形電極； 12-直流電源；13-傳感器卡環(huán)；14-傳感器定位槽；15-滑軌；16-刻度尺；17-法拉第杯。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0020] 本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式"一"、 "一個(gè)"、"所述"和"該"也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用 的措辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或 添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們 稱元件被"連接"或"耦接"到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以 存在中間元件。此外，這里使用的"連接"或"耦接"可以包括無線連接或耦接。這里使用 的措辭"和/或"包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0021] 本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技 術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還 應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中 的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0022] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明： 本發(fā)明設(shè)計(jì)一種靜電傳感器標(biāo)定裝置，用于標(biāo)定環(huán)狀靜電傳感器6,如圖1所示，該裝 置包括通過支架連接的上、中、下三層絕緣平臺以及油滴荷電裝置、傳感器支撐和定位裝 置、油滴電量測量裝置；所述中層絕緣平臺上設(shè)置有滑軌15。
[0023] 本實(shí)施例中，上、中、下三層絕緣平臺均為有機(jī)玻璃材質(zhì)，且，平臺上均安裝有水平 儀5,以保證各層平臺的水平；平臺通過螺母4與支架連接，以調(diào)節(jié)上、中、下三層之間的相 對位置。
[0024] 如圖2中（a)和（b)所示，油滴荷電裝置設(shè)置在上層絕緣平臺1上，用于產(chǎn)生帶電 油滴；所述油滴荷電裝置包括油槽8、閥門9、金屬針頭10、環(huán)形電極11和直流電源12,其 中，所述油槽8通過軟管與閥門9連接，所述閥門9通過轉(zhuǎn)接頭與金屬針頭10連接，所述環(huán) 形電極11緊靠金屬針頭10的下方；所述金屬針頭10和環(huán)形電極11分別與直流電源12的 兩極連接；所述轉(zhuǎn)接頭固定在上層絕緣平臺1上，所述金屬針頭10固定在上層絕緣平臺1 的底部延伸部。
[0025] 在油滴荷電裝置中，油槽8中的潤滑油通過閥門9后依靠重力作用流到金屬針頭 10處并形成油滴，其中，通過閥門9可以控制油滴形成的時(shí)間。當(dāng)油滴懸停在金屬針頭10 尾端時(shí)，在金屬針頭10與環(huán)形電極11之間形成的電場作用下，使得油滴中的正負(fù)電荷發(fā)生 定向移動(dòng)。通過改變直流電源12正負(fù)兩極分別與金屬針頭10與環(huán)形電極11之間的連接 方式，可以產(chǎn)生帶不同電極性的油滴。金屬針頭10可以更換，以產(chǎn)生直徑不同的油滴；還可 以通過調(diào)節(jié)直流電源12,改變金屬針頭10與環(huán)形電極11間電場的強(qiáng)度。油滴的直徑和電 場的強(qiáng)度決定著油滴的帶電量，因此，更換金屬針頭10以及調(diào)節(jié)直流電源12電壓可以產(chǎn)生 不同電量的油滴。
[0026] 本實(shí)施例中，金屬針頭10與直流電源12的正極連接，環(huán)形電極11與直流電源12 的負(fù)極連接，當(dāng)油滴從金屬針頭10落下時(shí)，油滴中正負(fù)電荷的定向移動(dòng)使得落下的油滴帶 有正極性的電荷。
[0027] 如圖3中（a)和（b)所示，傳感器支撐和定位裝置設(shè)置在中層絕緣平臺2上且可沿 滑軌15滑動(dòng)，用于支撐環(huán)狀靜電傳感器6,使環(huán)狀靜電傳感器6的中軸線與油滴荷電裝置產(chǎn) 生的帶電油滴的下落軌跡平行。
[0028] 本實(shí)施例中，傳感器支撐和定位裝置包括環(huán)形卡環(huán)13、定位槽14,環(huán)形卡環(huán)13的 外徑與定位槽14的內(nèi)徑相同，環(huán)形卡環(huán)13嵌在定位槽14中，環(huán)狀靜電傳感器6通過螺釘 與環(huán)形卡環(huán)13固定連接。根據(jù)所標(biāo)定的環(huán)狀靜電傳感器6外徑的不同，可以更換不同內(nèi)徑 的環(huán)形卡環(huán)13。中層絕緣平臺2上還設(shè)置有與滑軌15平行的刻度尺16。定位槽14可以 通過滑軌15沿環(huán)狀靜電傳感器6的徑向移動(dòng)，使環(huán)狀靜電傳感器6的中心軸線偏離油滴垂 直滴落的軌跡7,并根據(jù)滑軌上的刻度16讀出偏離傳感器軸心的距離，從而可以研究油滴 經(jīng)過環(huán)狀靜電傳感器6不同徑向位置時(shí)，環(huán)狀靜電傳感器6的輸出變化。
[0029] 所述油滴電量測量裝置設(shè)置在下層絕緣平臺3上，用于測量油滴荷電裝置產(chǎn)生的 帶電油滴的電荷量。本實(shí)施例中，油滴電量測量裝置采用法拉第杯對油滴荷電裝置產(chǎn)生的 帶電油滴的電荷量進(jìn)行測量。
[0030] 油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶電油滴在重力作用下堅(jiān)直下落，經(jīng)過環(huán)狀靜電傳感器6 后，落入油滴電量測量裝置中，將油滴電量測量裝置的測量值與環(huán)狀靜電傳感器6的感應(yīng) 值進(jìn)行比對，從而對環(huán)狀靜電傳感器6進(jìn)行標(biāo)定。
[0031] 以上所述，僅為本發(fā)明中的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 靜電傳感器標(biāo)定裝置，用于標(biāo)定環(huán)狀靜電傳感器（6)，其特征在于： 該裝置包括通過支架連接的上、中、下三層絕緣平臺以及油滴荷電裝置、傳感器支撐和 定位裝置、油滴電量測量裝置；所述中層絕緣平臺上設(shè)置有滑軌（15); 所述油滴荷電裝置設(shè)置在上層絕緣平臺（1)上，用于產(chǎn)生帶電油滴；所述油滴荷電裝 置包括油槽（8)、閥門（9)、金屬針頭（10)、環(huán)形電極（11)和直流電源（12)，其中，所述油槽 (8)通過軟管與閥門（9)連接，所述閥門（9)通過轉(zhuǎn)接頭與金屬針頭（10)連接，所述環(huán)形電 極（11)緊靠金屬針頭（10)的下方；所述金屬針頭（10)和環(huán)形電極（11)分別與直流電源 (12)的兩極連接；所述轉(zhuǎn)接頭固定在上層絕緣平臺（1)上，所述金屬針頭（10)固定在上層 絕緣平臺（1)的底部延伸部； 所述傳感器支撐和定位裝置設(shè)置在中層絕緣平臺（2)上且可沿滑軌（15)滑動(dòng)，用于支 撐環(huán)狀靜電傳感器（6)，使環(huán)狀靜電傳感器（6)的中軸線與油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶電油滴 的下落軌跡平行； 所述油滴電量測量裝置設(shè)置在下層絕緣平臺（3)上，用于測量油滴荷電裝置產(chǎn)生的帶 電油滴的電荷量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述上、中、下三層絕緣 平臺上均安裝有水平儀（5)，以保證各層平臺的水平。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述上、中兩層絕緣平 臺通過螺母（4)與支架連接，以調(diào)節(jié)上、中、下三層之間的相對位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述中層絕緣平臺（2) 上還設(shè)置有與滑軌（15)平行的刻度尺（16)，用于確定環(huán)狀靜電傳感器（6)的中心軸線偏離 帶電油滴下落軌跡的距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述傳感器支撐和定位 裝置包括環(huán)形卡環(huán)（13)、定位槽（14)，環(huán)形卡環(huán)（13)的外徑與定位槽（14)的內(nèi)徑相同，所 述環(huán)形卡環(huán)（13)嵌在定位槽（14)中，所述環(huán)狀靜電傳感器（6)通過螺釘與環(huán)形卡環(huán)（13) 固定連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述上、中、下三層絕緣 平臺均為有機(jī)玻璃材質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述油滴電量測量裝置 為法拉第杯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電傳感器標(biāo)定裝置，其特征在于，所述直流電源（12)為可 調(diào)直流電源。
【文檔編號】G01N15/00GK104215557SQ201410423120
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】左洪福, 冒慧杰, 黃文杰 申請人:南京航空航天大學(xué)