专利名称：采用静电传感器测量旋转体转速的装置及方法
技术领域：
本发明属于转速測量技术范围，特别涉及ー种采用静电传感器测量旋转体转速的装置及方法。
背景技术：
转速是反映旋转设备运行状况的重要參数之一。转速测量技术广泛应用于エ业领域中发电机、电动机、离心机、机床主轴等旋转设备的试验运转及速度调节系统中。转速测量精度、灵活性、实时性和可靠性是保障高速旋转设备正常运行的关键。因此，寻找ー种精确、快速、经济且普遍适用的转速测量方法有着重要的现实意义。目前使用的转速测量装置主要有离心式转速表、光电式转速表、磁电式转速表等。其中，离心式转速表属于接触式测量，结构复杂，測量精度不高；光电式转速表容易受外界光源干扰和振动干扰，且易受到恶·劣环境的影响；磁电式转速表对温度变化较为敏感。现有的转速测量装置均存在一定的局限性，很难满足不同条件下大型旋转设备和小型旋转体的精确测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置及方法，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置的组成为静电传感器电极A或静电传感器电极A和静电传感器电极B安置在被测旋转物体2附近，感应所在位置处旋转物体的转动信息；静电传感器电极I的输出经信号调理单元4和信号处理单元5串联至微处理器I的输入端，由微处理器I对静电信号进行相关分析计算，最終得到被测旋转物体的转速。所述静电传感器电极表面附有绝缘材料3。所述微处理器由自相关分析模块和互相关分析模块分别连接转速计算模块构成，信号处理单元5的输出分别连接自相关分析模块和互相关分析模块的输入。所述静电传感器电极为细条状，在转轴截面转动方向，电极宽度一般为l_3mm ;在转轴的轴向，电极长度一般为10-30mm。所述静电传感器电极个数为I个或2个；如果是2个电极，其中心间距为2-10mm。所述静电传感器电极由不锈钢或铜片制成，电极绝缘材料为聚氯こ烯、环氧树脂
或聚基酰胺。所述采用静电传感器测量旋转体转速的方法，该方法是以单静电传感器电极或双静电传感器电极的转速測量装置安置在被测旋转物体附近，是利用被测旋转物体表面与空气介质的相对运动而产生静电荷；当旋转物体经过传感器时，在静电传感器电极上产生感应电荷，静电传感器电极将感应电荷放大，经过信号调理、处理后，进行自相关和互相关分析计算，最終得到旋转物体的转速；此方法属于非接触式測量；采用单静电传感器电极或双静电传感器电极的转速測量原理分别叙述如下采用单静电传感器电极测转速时，利用代表着不同位置转动信息的静电信号，经信号调理、处理后进行相关分析计算得到旋转物体的转速，微处理器最终输出的转速RPM为
权利要求
1.一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置的组成为静电传感器电极(A)或静电传感器电极(A)和静电传感器电极(B)安置在被测旋转物体(2)附近，感应所在位置处旋转物体的转动信息；静电传感器电极(A)或静电传感器电极(A)和静电传感器电极(B)的输出经信号调理单元(4)和信号处理单元(5)串联至微处理器(I)的输入端，由微处理器(I)对静电信号进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。
2.根据权利要求I所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述静电传感器电极表面附有绝缘材料(3 )。
3.根据权利要求I所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述微处理器由自相关分析模块和互相关分析模块分别连接转速计算模块构成，信号处理单元(5)的输出分别连接自相关分析模块和互相关分析模块的输入。
4.根据权利要求I所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述静电传感器电极为细条状，在转轴截面转动方向，电极宽度一般为在转轴的轴向，电极长度一般为10-30mm。
5.根据权利要求I所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述静电传感器电极个数为I个或2个；如果是2个电极，其中心间距为2-10mm。
6.根据权利要求I所述采用静电传感器测量旋转体转速的装置，其特征在于，所述静电传感器电极由不锈钢或铜片制成，电极绝缘材料为聚氯乙烯、环氧树脂或聚基酰胺。
7.一种采用静电传感器测量旋转体转速的方法，其特征在于，所述采用静电传感器测量旋转体转速的方法，该方法是以单静电传感器电极或双静电传感器电极的转速测量装置安置在被测旋转物体附近，是利用被测旋转物体表面与空气介质的相对运动而产生静电荷；当旋转物体经过传感器时，在静电传感器电极上产生感应电荷，静电传感器电极将感应电荷放大，经过信号调理、处理后，进行自相关和互相关分析计算，最终得到旋转物体的转速；此方法属于非接触式测量；采用单静电传感器电极或双静电传感器电极的转速测量原理分别叙述如下 采用单静电传感器电极测转速时，利用代表着不同位置转动信息的静电信号，经信号调理、处理后进行相关分析计算得到旋转物体的转速，微处理器最终输出的转速RPM为
全文摘要
本发明公开了属于转速测量技术范围的一种采用静电传感器测量旋转体转速的装置及方法。该方法是在被测旋转部件附近安置一个单静电传感器电极或双静电传感器电极，感应所在位置处旋转物体的转动信息；静电传感器电极经信号调理单元和信号处理单元串联至微处理器，静电信号由调理单元放大、滤波，经信号处理单元送入微处理器，由微处理器对静电信号进行相关分析计算，最终得到被测旋转物体的转速。相比于现有的转速测量装置，该装置结构简单、成本极低、安装方便，不受被测部件尺寸大小的限制，不易受环境因素的影响，属于非接触测量，且具有较高的准确性。
文档编号G01P3/80GK102854336SQ20121034456
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者闫勇, 王丽娟, 钱相臣 申请人:华北电力大学