转臂离心机动态加速度反馈测量系统的制作方法

1.本实用新型涉及离心机动态加速度测量技术领域，尤其涉及转臂离心机动态加速度反馈测量系统。


背景技术：

2.转臂式离心机的控制核心是调速及稳速，现有对转臂式离心机加速度的测量主要是通过转速计算得到，相当于间接法得到加速度的值，这样间接测量受试品的加速度值，加速度的精度误差取决于转速的精度误差，不能及时的进行精准的控制。因此，如何提供一种转臂离心机动态加速度反馈测量系统是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的在于提出转臂离心机动态加速度反馈测量系统，本实用新型通过在转臂上安装加速度传感器，在根据加速度传感器的反馈值，通过信号转换，板卡信号测量的方法，实现了对转臂式离心机加速度的直接测量。
4.根据本实用新型实施例的一种转臂离心机动态加速度反馈测量系统，包括转臂式离心机、工控机和显示器，所述转臂式离心机的转臂上安装有安装固定座，所述安装固定座内设置有加速度传感器，所述加速度传感器与工控机电性连接，所述工控机与显示器信号连接。
5.优选的，所述安装固定座包括底部安装在转臂上的固定底座，所述固定底座上安装有用于固定安装不同型号加速度传感器的传感器固定座。
6.优选的，所述固定座包括安装在固定底座上的底板，所述底板上平行安装有两条第一导轨，两条所述第一导轨之间滑动安装有两条第二导轨，两个所述第二导轨上分别滑动设有两个用于固定加速度传感器的放置座。
7.优选的，所述放置座和第二导轨侧面均安装有紧固螺钉。
8.优选的，所述安装固定座上安装有外壳体，所述外壳体顶部由上至下分别开设有散热腔、冷气腔，所述冷气腔与散热腔之间中部嵌入式安装有半导体制冷片，所述冷气腔底部隔板上安装有导风扇。
9.优选的，所述冷气腔内安装有可外部充电的电池组。
10.优选的，还包括通过网线连接工控机的板卡、多个将电流信号转换成电压信号的隔离模块、线性电源，所述加速度传感器通过隔离模块与板卡输入端电压信号连接。
11.本实用新型的有益效果是：
12.(1)本实用新型通过在转臂上安装加速度传感器，在根据加速度传感器的反馈值，通过信号转换，板卡信号测量的方法，实现了对转臂式离心机加速度的直接测量；
13.(2)本实用新型通过设置安装固定座，不仅可以用于固定加速度传感器，也可以用于防止加速度传感器与转臂导通从而产生电磁干扰，通过降温装置增加了加速度传感器的工作时间和寿命，同时降低了温度改变而引起加速度传感器输出的变化，减小了测量的误
差。
附图说明
14.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
15.图1为本实用新型提出的转臂离心机动态加速度反馈测量系统的结构关系示意图；
16.图2为本实用新型的图1中提出的安装固定座的结构示意图；
17.图3为本实用新型的图2中提出的传感器固定座的主视结构示意图；
18.图4为本实用新型的图2中提出的传感器固定座的俯视结构示意图；
19.图5为本实用新型提出的转臂离心机动态加速度反馈测量系统的控制布局图；
20.图中：1-转臂式离心机、2-安装固定座、21-固定底座、22-外壳体、23-半导体制冷片、24-冷气腔、25-散热腔、26-传感器固定座、261-底板、262-第二导轨、263-第一导轨、264-放置座、27-导风扇、3-工控机、4-显示器、5-加速度传感器。
具体实施方式
21.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成
22.参考图1-5，一种转臂离心机动态加速度反馈测量系统，包括转臂式离心机 1、工控机3和显示器4，转臂式离心机1的转臂上安装有安装固定座2，安装固定座2内设置有加速度传感器5，加速度传感器5与工控机3电性连接，工控机 3与显示器4信号连接。
23.实施例中，加速度传感器5选用电压输出型传感器3741e12100g，电压型传感器由于电压传输中抗干扰弱，信号衰减大，故转化成4-20ma电流信号传输，电流信号抗扰性强、信号衰减小，离心机间接测量恒加速度值的计算公式为：
24.a＝0.00112rn2；
25.式中，a为恒加速度数值，单位为g＝9.8m/s2；
26.r为试验样品安装计算半径，单位为m；
27.n为工作台面的回转转速，单位为r/min。
28.本实用新型采用的加速度传感器5的加速度跟电压之间的转化关系如下表1 所示：
29.表1
[0030][0031]
转臂离心机的加速度值一般在1-100g，故信号隔离模块选0-4v转4-20ma；由于测试板卡需提供电压信号，故还需把4-20ma转0-4v。
[0032]
参考图5，控制系统布局图包括显示器4、工控机3、板卡、隔离模块、隔离模块、加速度传感器5、线性电源组成。线性电源给加速度传感器5提供dc12v 电源，随着转臂的运转，加速度传感器5产生毫伏电压信号传给隔离模块，因电流信号远距离传输抗干扰小，此时信号经隔离模块转换成电流4-20ma信号，此电流信号通过滑环转化给隔离模块，隔离模块把电流信号转换成电压信号0-4v，此电压信号接入板卡输入端，板卡选用阿尔泰usb2851，通过网线连接工控机3，最后在显示器4显示。
[0033]
同时对加速度传感器5反馈信号进行处理，转臂式离心机1开始上电并对其参数设置，输入加速度的灵敏度值后转臂式离心机1正常运行，通过加速度传感器5的信号传输在显示器4中进行加速度显示，可以同时显示多个加速度传感器 5的数值，根据试验要求显示相对应的加速度值，系统软件根据加速度值的大小判断对应的转臂式离心机1是否正常运行，通过加速度传感器5对转臂式离心机 1的加速度进行直接的加速度测量为离心机动态平衡打好基础，在设备转臂异常状态下，强制离心机运行停止，设备的安全性、可靠性得到了显著的提升。
[0034]
本实用新型用电压型加速度传感器5的反馈值，通过信号转换，板卡信号测量的方法，实现了加速度的直接测量。
[0035]
为了使得不同型号的加速度传感器5能稳定的安装在转臂式离心机1的转臂上，安装固定座2包括底部安装在转臂上的固定底座21，固定底座21采用绝缘材料制成，固定底座21不仅可以用于固定加速度传感器5，也可以用于防止加速度传感器5与转臂导通从而产生电磁干扰，固定底座21上安装有用于固定安装不同型号加速度传感器5的传感器固定座26。
[0036]
固定座包括安装在固定底座21上的底板261，底板261上平行安装有两条第一导轨263，两条第一导轨263之间滑动安装有两条第二导轨262，两个第二导轨262上分别滑动设有两个用于固定加速度传感器5的放置座264，放置座264 和第二导轨262侧面均安装有紧固螺钉。
[0037]
安装固定座2上安装有外壳体22，外壳体22上开设有用于穿过加速传感器连接线的孔洞，外壳体22顶部由上至下分别开设有散热腔25、冷气腔24，冷气腔24与散热腔25之间中部嵌入式安装有半导体制冷片23，冷气腔24底部隔板上安装有导风扇27，冷气腔24内安装有可外部充电的电池组，通过对加速度传感器5的降温，增加了加速度传感器5的工作时间和寿命，同时降低了温度改变而引起加速度传感器5输出的变化，减小了测量的误差。
[0038]
可以理解的是，本实用新型中的转臂式离心机1、半导体制冷片23导风扇 27、工控机3、显示器4、加速度传感器5的驱动方式可以采用接电源的方式进行驱动，转臂式离心机1、半导体制冷片23导风扇27、工控机3、显示器4、加速度传感器5的控制可以采用其本身自带的控制器进行编程控制，其控制原理为现有控制技术能实现的。转臂式离心机1、半导体制冷片23导风扇27、工控机 3、显示器4、加速度传感器5的型号不限于单一的类型可以为市场上现有适合与本实用新型的类型。
[0039]
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。