[实用新型]基于PVDF传感器的低速动平衡测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PVDF传感器的低速动平衡测试装置。

背景技术

转子的不平衡广泛存在于现代大型旋转设备中，这个问题也制约了旋转机械的发展。在高速转动时，不平衡的刚性转子会引起转子的弯曲和物体内部内应力的变化，从而导致机器产生振动并发出很大的噪声，使得机器的零部件发生严重的磨损，进而引发各种事故频发，对人类的生产生活造成了极大地危害。

动平衡测试的手段主要有两种：高速动平衡和低速动平衡。在生产实际中，对已经投产运行的转子进行动平衡的方法主要有三种：（1）制造厂（修造厂）高速动平衡。就是将不平衡的转子运到制造厂，然后对转子进行动平衡测试，这种方法有着很高的精度，可以消除各种类型的振动。但由于大型转子存在质量和体积相对较大，运输极其不方便等缺点，这种方法只有在特殊情况下才会使用；（2）高速动平衡。就是在高转速下进行的动平衡测试。它是考虑到各种因素下，模拟现实状态下的动平衡测试，在现代的生活中得到了广泛的应用。但是这种方法也有着很大的缺陷：例如调试的时间周期比较长；冷却机器需要两三天的时间；同时带动高速运转起来，则又需耗费大量的能源等等。因此，现场高速动平衡仍存在着很大的问题，在操作过程中，应该尽可能减少平衡的次数，这样就对进行平衡的技术人员要求很高，否则更是会增加平衡的次数；（3）低速动平衡。近年来国内的一些科研院所引进了移动式现场低速动平衡机，这种低速动平衡技术既能减少转子的运输，又比高速动平衡更加节约时间、人力和财力、且不受启动次数限制和技术人员要求相对较低等优点。由于低速状态下，转子转动产生的信号比较微弱，这就要求采集信号的装置比较灵敏，从而得出比较准确的振动信号，进而使转子达到平衡。

由上述可见，生产实际中常用的三种方法均有着各自的优点和弊病，无论使用哪种方法和手段，最终的目的都是要使转子达到平衡，从而顺利、安全的运转。随着世界能源的日益稀少，以及公司利益的最大化，高速动平衡不能适应时代的发展，主要是由于消耗能源大、操作要求高、时间延迟等缺陷。因此，此处提出采用新的结构、新型敏感元件来提高压电式传感器的测量灵敏度，能更加敏感的测得微弱信号，以此来解决振动问题。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种基于PVDF传感器的低速动平衡测试装置，采用PVDF压电薄膜为敏感元件的压电式传感器和低速动平衡测试装置，在转子低速时，检测出不平衡量，以提高PVDF压电式传感器的测量灵敏度，从而节约能源。

本实用新型基于PVDF传感器的低速动平衡测试装置，包括底座1、固定支架I 2、固定支架II 3、PVDF传感器I 4、PVDF传感器II 5，固定支架I 2和固定支架II 3与底座1固定连接，固定支架I 2和固定支架II 3上分别开有转子卡槽I 6和转子卡槽II 7，用于放置大型转子，当转子在卡槽5中转动时，可避免不平衡转子在转动时或者到处跳动时产生横向的不平衡力，从而引起测量的误差；固定支架I 2和固定支架II 3上分别开有传感器凹槽I 8和传感器凹槽II 9，PVDF传感器I 4和PVDF传感器II 5分别放置于传感器凹槽I 8和传感器凹槽II 9内。将传感器安放在转子的下端，可更加有效地接近振动源，左右两边凹槽中各装上一个，可有效地测出不平衡量。

本实用新型所述PVDF传感器I 4和PVDF传感器II 5结构相同，包括刚性支承10、基座衬底I 11、基座衬底II 12、PVDF压电薄膜13、导线I 14、导线II 15，PVDF压电薄膜13、导线I 14、导线II 15通过导电胶水粘合固定在基座衬底I 11和基座衬底II 12之间，刚性支承10与基座衬底II 12粘合。

本实用新型所述基座衬底I 11和基座衬底II 12是聚酯薄膜。

本实用新型是利用PVDF是一种新型高分子压电传感材料，它具有很好的压电性、低频频率响应特性、耐腐蚀能力强、容易加工和方便安装等优点，制作成PVDF压电式传感器；

本实用新型所述底座1是普通钢结构，可以有效地增加动平衡机的稳定性，减小由于刚性支承的振动而引起的误差。

本实用新型所述固定支架I 2和固定支架II 3是长方形，采用不锈钢材料，有着很好的刚性强度较大，耐腐蚀能力高、耐热性比较好和性能稳定。