[发明专利]一种用于导磁金属齿轮的测速装置

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮转速检测装置，具体是一种用于导磁金属齿轮的测速装置。

背景技术

随着我国经济的发展，在国防工业生产中应用了大量的机械设备，机械化和自动化水平越来越高，机械设备中旋转运动是一个基本的运动，因此转速就是一个基本的参数，控制系统需要快速、稳定、准确的获取转速这一参数来更精确的控制机械设备的运转。在国防工业中，设备处理的对象主要是火药、炸药、推进剂等易燃易爆物品，操作不当，极易引起爆炸事故。随着国家对安全的重视，对危险区域设备的检测系统和控制系统的防爆要求也越来越高。

目前转速测量常用的传感器有以下几类：电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器和光电转速传感器。

目前用的电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器输出的信号波形都是正弦波或方波，输出信号直接接入转速显示仪表，没有经过开关信号放大器光电隔离处理，在推进剂混合机电机变频器开启和关闭瞬间，输出的波形信号容易被变频器形成的电磁场干扰，造成转速测量失真，并且以上传感器没有防爆功能。光电转速传感器虽然可以做到防爆，但由于封闭的齿轮箱内充满润滑脂等物质，会影响光线的传播，也会造成转速测量失真。

发明内容

为克服现有技术中存在的或者转速测量失真，或者没有防爆功能的不足，本发明提出了一种用于导磁金属齿轮的测速装置。

本发明包括感应式接近开关传感器、开关信号放大器和脉冲信号接收仪；感应式接近开关传感器位于齿轮箱一侧壳体上，并且该传感器的感应面与齿轮齿顶面相对应；传感器的感应面与齿轮齿顶面之间距离为3mm；开关信号放大器的信号输入端通过导线与感应式接近开关传感器的信号输出端连接；开关信号放大器的信号输出端与脉冲信号接收仪的信号输入端连接；开关信号放大器的电源输出端与感应式接近开关传感器的电源输入端通过导线连接。

所述的感应式接近开关传感器采用三线制感应式接近开关传感器。

本发明在测量金属齿轮的转速时，将感应式接近开关传感器固定安装在齿轮圆周带齿的一侧，齿轮是外齿轮，则传感器安装在齿轮外侧，齿轮是内齿轮，则传感器安装在齿轮的内测。感应式接近开关传感器的轴线垂直于齿轮的轴线，传感器与齿轮上齿顶的距离调整到传感器的量程之内。齿轮转动时，当齿顶转到传感器的正前方，即金属齿转进传感器的感应区，接近开关传感器导通；当齿根转到传感器的正前方，即金属齿转出传感器的感应区，接近开关传感器关闭。

测速装置由感应式接近开关传感器、开关信号放大器和脉冲信号接收仪表组成。脉冲信号接收仪表带计时模块，可计算出单位时间转过的齿数，从而得出齿轮的转速。特别是针对在密闭箱体里的齿轮，由于互相啮合的齿轮见填充了各种润滑脂、润滑油，造成齿轮工作环境恶劣，本发明可以解决恶劣条件下工作的齿轮的转速测量问题，并且不受电磁环境的影响。经过在固体推进剂混合机上实践应用表明，转速测量稳定。本发明采用的传感器为电感式接近开关，接近开关传感器感应面与测量齿轮的齿顶距离1-4mm。

感应式接近开关传感器能够在不与目标物实际接触的情况下检测靠近传感器的金属物体，即为非接触检测，避免了对传感器自身和齿轮的损坏。由于感应式接近开关传感器只对金属材质有感应，所以即使有润滑油脂等物质填充到齿轮与传感器之间，也不会影响到传感器的检测功能，所以不受油脂影响。能够稳定、准确的测量齿轮转速。开关信号放大器具有光电隔离、功率放大作用，因此开关信号放大器前端的感应式接近开关传感器所需功率非常小，这样感应式接近开关传感器、开关信号放大器均可做到防爆功能。感应式接近开关传感器的电源由开关信号放大器提供，这样避免了与变频器同一电源而引入的高频谐波的干扰，不易受到外界电磁干扰，不受油脂影响，能够稳定、准确的测量齿轮转速。同时，由于所采用的感应式接近开关传感器和开关信号放大器均具有防爆功能，能够提升测速装置的安全性。

附图说明

图1为本发明测速装置在混合机上的应用示意图；

图2为本发明测速装置结构示意图。

附图中：1.齿轮    2.感应式接近开关传感器    3.开关信号放大器

4.脉冲信号接收仪    5.齿轮箱    6.推进剂混合机

具体实施方式

下面结合上述附图，对本发明的实施进行详细说明。

本实施例是一种用于导磁金属齿轮的测速装置，包括感应式接近开关传感器2、开关信号放大器3和脉冲信号接收仪4。