[发明专利]液动压悬浮抛光定点流体压力检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及非接触抛光流体压力检测领域，具体而言，涉及一种液动压悬浮抛光流体压力的检测系统。

背景技术

液动压悬浮抛光方法是应用于原子级超光滑低损伤表面加工的一种抛光方法。在液动压悬浮抛光过程中，抛光工具盘在伺服电机的驱动下旋转并带动液体流动，流动的液体会对黏贴在抛光工具盘底面的试样产生液体压力作用，该液体压力的大小和分布对试样的表面材料去除率和表面均匀性有着重要影响。因此，对抛光加工过程中工件区域的压力测量是研究其作用机制非常有效的手段之一。

现有的一种液动压力、浮力及上浮距离检测方法，压力传感器固定在容器底部，在同一圆周方向布置四个，传感器径向位置与试样贴片位置相对应。当抛光工具盘扫掠过传感器位置，传感器以一定的采样频率采集到压力信号。测得的压力信号通过数据采集卡输送到计算机中保存起来。由于该专利方法中的抛光工具盘底面流道结构是周期性的，因此测出来的压力信号也是周期性变化。虽然该压力时间变化具有一定参考价值，但并不是目标固定点(工件位置)的压力。而且传感器布置在容器底部，测得的是容器近底部的液体压力，由于抛光液膜厚的存在，与实际需要测量的工件贴片处的压力存在一定偏差。

发明内容

为了克服已有抛光流体压力检测的准确性较低的不足,本发明提供了一种准确性较高的液动压悬浮抛光定点流体压力检测系统，以采集到目标固定点(工件位置)的压力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种液动压悬浮抛光定点流体压力检测系统，液动压悬浮抛光设备中，抛光工具盘下方的平行区域开有凹槽，所述凹槽内粘贴有工件，所述抛光工具盘安装在滚珠花键轴的下端；所述系统包括压力传感器、平衡调节螺柱和导电滑环，将其中一个工件位置连同抛光工具盘开孔，用于液动压力测量的压力传感器自上而下固定在该工件位置；在该工件位置对称一侧的位置上，采用相同方式固定平衡调节螺柱，平衡调节螺柱与压力传感器质量和转动惯量相等；在滚珠花键轴上安装导电滑环，导电滑环的内环与滚珠花键轴配合，导电滑环的外环固定在中间支撑板底部，导电滑环的内环的连接线与压力传感器相连接，导电滑环的外环的连接线为数据输出端。

进一步，所述系统还包括信号调理放大器，所述压力传感器与所述信号调理放大器连接，所述信号调理放大器通过导线与导电滑环连接。

再进一步，所述数据输出端与数据采集卡相连接，所述数据采集卡与计算机连接。

或者是：所述数据输出端与压力显示仪器连接。

优选的，所述压力传感器为硅压阻式压力传感器。

所述导电滑环为盘式过孔精密导电滑环。

更进一步，所述抛光工具盘位于容器中，所述容器底部安装用于测量抛光工具盘和容器之间的距离的电感式测距传感器。

本发明的有益效果主要表现在：实现了对抛光加工区域目标固定点的流体压力进行实时测量，解决了抛光工具盘旋转时传感器导线的缠线问题，以及传感器安装在抛光工具盘上造成的动平衡问题，准确性较高。

附图说明

图1是液动压悬浮抛光定点流体压力检测系统的结构示意图。

图2是本发明压力传感器的安装示意图。

图3是本发明导电滑环的安装示意图

图中，1-中间支撑板、2-容器、3-测距传感器、4-压力传感器、5-抛光工具盘、6-平衡调节螺柱、7-导电滑环、8-滚珠花键轴、9-主动轮、10-伺服电机、11-微调旋钮、12-压电式测力传感器、13-轴套、14-从动轮、15-动板、16-采集卡、17-计算机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图3，一种液动压悬浮抛光定点流体压力检测系统，包括压力传感器4、平衡调节螺柱6、信号调理放大器、导电滑环7、采集卡16和计算机17。抛光工具盘5下方的平行区域开有凹槽，凹槽内粘贴有工件。将其中一个工件位置连同抛光工具盘5开孔，将用于液动压力测量的压力传感器4自上而下固定在该工件开孔位置。在该工件位置对称一侧的位置上，采用相同方式固定平衡调节螺柱6。在滚珠花键轴8上安装导电滑环7，导电滑环的内环71与滚珠花键轴配合，外环72固定在中间支撑板1底部。导电滑环的内环71的连接线与压力传感器4相连接，外环72的连接线与采集卡16相连接。

所述压力传感器4为硅压阻式压力传感器。

所述导电滑环7为盘式过孔精密导电滑环。

所述平衡调节螺柱6与压力传感器4的质量和转动惯量相等。