[发明专利]一种动力钳旋扣脉冲倍增装置及数据记录方法

说明书

本发明公开了一种动力钳旋扣脉冲倍增装置，包括一安装在电机输出轴上的齿轮、一信息处理器、第一感应元件、第二感应元件和扭矩测量元件，信息处理器上设置有第一输入端口、第二输入端口和信息输入端口，各感应元件分别与信息处理器的各输入端口电性连接；当第一感应元件处于正对轮齿的某一齿尖位置时，第二感应元件设置在齿轮上两相邻轮齿齿缝的中间位置处；信息处理器具有信息输出端口，该端口电性连接外部监控后台。本发明还公开了一种用于动力钳旋扣脉冲倍增装置的数据记录方法，本发明可计算出电机的转速、转角和圈数，结合扭矩测量元件采集到的扭矩信息，可表征出动力钳旋扣过程中旋扣圈数和扭矩间的对应关系，具有较高的圈数分辨率。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，涉及监控动力钳旋扣过程的装置及数据记录方法，具体涉及一种动力钳旋扣脉冲倍增装置及数据记录方法。

背景技术

油气管道中，管道接口的连接质量影响着生产作业的质量与安全，因此需要对旋扣作业的全过程进行监控，动力钳的旋扣圈数和旋扣扭矩之间的对应关系是衡量接口质量的一项重要的指标。

光电传感器或者电磁式接近传感器具有成本低、安装方便等优点，在工控场合广泛使用。

目前，对于旋扣圈数的获取，简单的装备通过直接感知电机输出轴上齿轮的齿数来获得，在齿轮模数较高的情况下，采集到的监控数据的圈数分辨率较低，记录数据和实际工作情况间的误差较大，影响了数据的准确性与客观性。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力钳旋扣脉冲倍增装置与数据记录方法，以解决背景技术中所提出的缺陷或问题。

为实现上述发明目的，本发明的实施例提供一种动力钳旋扣脉冲倍增装置，其特征在于，包括一安装在电机输出轴上的齿轮、一信息处理器、第一感应元件、第二感应元件和扭矩测量元件，所述信息处理器上设置有脉冲输入端口和信息输入端口，所述脉冲输入端口包括第一输入端口和第二输入端口，所述第一感应元件及第二感应元件分别与信息处理器的第一输入端口和第二输入端口电性连接；所述扭矩测量元件与信息输入端口电性连接；所述第一感应元件处于正对轮齿的某一齿尖位置时，第二感应元件设置在齿轮上两相邻轮齿齿缝的中间位置处；所述脉冲输入端口用于采集第一、第二感应元件的输入信号；所述信息输入端口用于采集扭矩测量元件的输入信号；所述信息处理器具有信息输出端口，所述信息输出端口电性连接外部监控后台。

进一步的，所述第一感应元件和第二感应元件采用电磁式传感器，所述电磁式传感器安装在正对轮齿的外侧端或安装在轮齿的上方或下方。

进一步的，所述第一感应元件和第二感应元件采用光电传感器，所述光电传感器安装在轮齿的上方、下方或上下方。

进一步的，所述信息处理器包括一控制器、脉冲耦合器、AD转换器、信号放大器和电源模块；所述电源模块为整个装置供电，所述第一感应元件和第二感应元件分别通过第一输入端口和第二输入端口与控制器的脉冲耦合器连接，转换为控制器可识别的脉冲信号；所述扭矩测量元件经信号放大器后送AD转换器，所述AD转换器连接控制器的信号输入端。

优选的，所述电源模块包括蓄电池及电源插口，所述电源插口内部电性连接蓄电池，所述电源插口外部通过电源适配器连接外部220V交流电。

进一步的，所述信息处理器上具有一用于控制信号输出的开关按键。

进一步的，所述齿轮在每个轮齿的齿尖位置及相邻两轮齿的中点位置处设置有一标记线，所述标记线的颜色与所选用的第一感应元件和第二感应元件的类型相适配。

进一步的，所述第一感应元件和第二感应元件通过一固定架固定。

本发明的实施例还提供一种动力钳旋扣脉冲倍增装置的数据记录方法，其特征在于，包括以下步骤：