[发明专利]一种旋转轴与基准面的非接触式垂直度测量装置及方法

权利要求书

1.一种旋转轴与基准面的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

包括依次连接的夹紧单元、壳体、调距单元、非接触式的测量探头和处理装置；

所述夹紧单元套接夹紧待测量的旋转轴；

所述壳体包裹所述旋转轴；

所述壳体的外侧面安装有电容测量变送器，所述电容测量变送器与所述测量探头电性通信连接；

所述调距单元用于调整所述测量探头与待测量的基准面的距离；

所述处理装置与所述电容测量变送器电性通信连接，所述处理装置用于处理所述电容测量变送器的测量数据计算所述旋转轴的垂直度；

所述处理装置包括存储器和处理器；

所述存储器用于储存处理所述测量数据的计算程序；所述处理器用于调用所述计算程序计算所述旋转轴的垂直度。

2.根据权利要求1所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述夹紧单元包括第一抱箍块和第二抱箍块；

所述第一抱箍块和所述第二抱箍块以可调整相对距离的方式连接。

3.根据权利要求1所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述调距单元包括微调螺杆和微调块；

所述微调螺杆与所述壳体的外侧面连接固定；

所述微调块的侧面与所述壳体的外侧面滑动连接；

所述微调螺杆的伸缩端与所述微调块连接固定；所述微调螺杆的轴线与所述旋转轴的中心轴线平行；

所述微调块与所述测量探头连接固定。

4.根据权利要求3所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述调距单元还包括导轨和滑块，所述导轨与所述滑块滑动连接；

所述导轨与所述微调块连接固定；

所述滑块与所述壳体连接固定。

5.根据权利要求3所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述微调块上还安装有悬臂，所述悬臂与所述测量探头以可拆卸的方式连接固定。

6.根据权利要求1所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述测量探头为电容式传感器或电感式传感器。

7.根据权利要求1所述的非接触式垂直度测量装置，其特征在于，

所述处理器包括数据转换模块、运算模块和数据输出模块；

所述数据转换模块用于，获取所述测量探头与所述基准面接触时的电容值C₀；获取所述测量探头当前d₁点的高度值数据和电容值数据为(d₁，C₁)；获取所述测量探头当前d₂点的高度值数据和电容值数据为(d₂，C₂)；获取所述测量探头在点A与点B到所述基准面的距离分别为L1和L2；

所述运算模块用于，将获得的数据，按下列公式进行计算：

其中，d为所述测量探头与所述基准面的距离；

CZD＝L·tanθ (2)

所述点A和所述点B与所述基准面的距离差值表示为Δmax，即有：

Δmax＝L2-L1 (3)

由式(3)和式(4)可得，所述旋转轴在测量方向上的所述垂直度的计算公式为：

在所述水平方向上，以所述旋转轴为中心，所述点A与所述点B之间的半径为R；设所述旋转轴的垂直度为CZD；设所述旋转轴的长度为L；设所述旋转轴与所述基准面的所述偏差角度为θ；

所述数据输出模块用于，输出所述数据转换模块和所述运算模块中获得的数据值。