[发明专利]一种筒型径向力传感器标定装置及其标定方法

摘要

本发明是一种筒型径向力传感器的标定装置及其标定方法。该装置包括筒型传感器、轴流风机径向力加载单元、轴流风机转速测量装置和数据回收装置。筒型径向力传感器标定使用轴流风机转子偏心产生离心力，模拟径向力加载到筒型径向力传感器上，筒型径向力传感器内部的检测电路，通过检测应变片测试到应力筒的应变，获得装置输出数据。离心力即筒型径向力传感器的输入力，是通过计算，间接获得的。本发明还通过在多个角度加载标准力方法，与轴流风机转子偏心产生离心力的方法对比，验证所述方法的正确性。这种方法在标定模拟实际应用过程，数据准确可靠，有利于对传感器和水泵的分析和设计。

主权项

一种筒型径向力传感器标定装置，包括筒型传感器、轴流风机径向力加载单元、轴流风机转速测量装置和数据回收装置，其特征在于：筒型传感器包括应力筒(1)、应变电桥(6)和内部测量电路(14)；应力筒(1)固定在平台(5)上，应变电桥(6)包括四个应变片R1、R2、R3和R4，应变片R1和R3粘贴在应力筒(1)0度外壁处的中间位置，应变片R2和R4粘贴在应力筒(1)180度外壁处的中间位置，内部测量电路(14)通过端盖(9)安装在应力筒(1)的内部；内部测量电路(14)包括AD转换器、单片机、Flash存储器、串口通讯接口、时钟、电桥电源和电池；AD转换器输入端连接应变电桥(6)，输出端连接单片机，单片机将AD转换器采集的数据存储到Flash存储器，通过串口通讯接口连接串口模块，进行数据传递，利用时钟控制采集开启时间，电桥电源连接应变电桥(6)，电池分别连接AD转换器、单片机、Flash、电桥电源和时钟，为AD转换器、单片机、Flash、电桥电源和时钟供电；轴流风机径向力加载单元包括轴流风机(2)、砝码(3)和法兰盘(4)；轴流风机(2)安装在应力筒(1)上，通过法兰盘(4)固定连接应力筒(1)与轴流风机(2)，轴流风机(2)的扇叶(17)一端上方固定砝码(3)；轴流风机转速测量装置包括霍尔传感器(18)、固定支架(19)、永磁铁(15)、示波器和电源；永磁铁(15)固定在靠近砝码(3)轴流风机扇叶(17)一端上方；霍尔传感器(18)通过固定支架(19)固定在轴流风机(2)外壳端部；5V电源连接霍尔传感器(18)，信号通过电阻R5与示波器连接，检测轴流风机的转速；数据回收装置包括串口模块和计算机数据处理软件；串口模块连接内部测量电路(14)单片机的串口通讯接口，通过串口模块将Flash存储器中的数据读取出来，再导入计算机数据处理软件，对数据进行处理；利用切比雪夫带通滤波器对采集数据进行带通滤波，消除机械振动和工频干扰。