专利名称：旋转件嵌入式测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种旋转件嵌入式测试装置，涉及对现有引电装置结 构上的改进与性能上的提高，属于测试技术领域。
背景技术：
旋转件的试验测试是工程机械中最常用的、最困难的，也是十分重 要和必要的；它是了解试验件的性能及监视安全的必需的，对于试验件 的改进和改型将起十分重要的作用。我国的丄、农业生产中大量使用旋 转机械，特别是在动力、能源工业对其性能、安全要求越来越高；对其 测试更加精细、要求的测量点越来越多。传统的旋转机械内部的测试是 由引电器来完成信号的传送，国内、外对用于旋转机械测试的引电器的 研究经历了从碳刷、水银、金属刷环、无线电到光电的各个阶段。碳刷 引电器，随着转速的增加，接触电阻的增大严重地影响丫信号的输出； 水银引电器也因使用温度限制、结构复杂、有毒等原因也没广泛使用； 刷环引电器随通道增加而结构复杂、尺寸大、冷却等原W使用受限；基 于无线电收发报式的引电器在西方国家发展较早，但通道数少，易受电 磁千扰，供电难；光电引电器是近年随光电技术在通讯领域的广泛运用 开发出来的多通道新型设备，但供电难，体积庞大，价格昂贵。
由于国内开展该项技术的研究工作起歩较晚，设计产品多为低速多 通道刷环引电器和几个通道的红外、基于交流藕合、FM无线的引电器， 主要用于低速旋转件少量点的测试，不满足高速旋转机械内部多参数同 时测试的需求。而目前国内旋转机械的研制中，对其内部流道、盘腔内 流动、传热、结构强度分析要求越来越高，表现为在试验中测点多、精 度高、实时性强，这对用于信号传送的引电器提出了越来越苛刻的要求。
发明内容
本发明的目的正是针对现在产品存在的诸多局限性和缺点而设计 提供了--种用于旋转机械内部参数测量的旋转件嵌入式测试装置，解决
r现有装置中因采用多个刷环而带来的结构复杂、信号易受千扰和冷却
液污染环境等问题。
本实用新型的目的是通过以下技术措施来实现的
该种旋转件嵌入式测试装置，包括嵌入被测旋转件内部的采集电 路、旋转件与静止件之间机械电气连接刷环组件、供电和数据传输导 线和数据处理器，其特征在于完成供电和数据传输的刷环组件是由4 对刷、环组成，数据传输采用USB接口形式。
该测试装置采用4对机械刷、环和高速串行总线式数据传输导线， 简化了现有的结构，同时提高丫数据传输能力和可靠性。
工作过程为旋转件内物理信号通过前端电路调理后，进入A,/D转 换器在智能芯片的控制下对信号量化处理，并按通信协议对数据进行串 行发送，通过通用串行总线方式传送数据，达到高速、高可靠数据采集 与传送的目的，满足旋转件测试的需要。
h述结构中，信号在旋转件内部调理、量化和串行总线方式，减少 J^模拟信号的引线及沿途干扰；嵌入式采集系统通过USB接口供电和数 据传送，减少了大量的引线，提高了数据传送速度，以简单的4对高速 刷/环的引电方式避免了其接触电阻变化对测量信号的影响，克服了传 统的刷环引电器难以避免的缺点。提高了可靠性。
另外，电路板的宽度按布线的可能尽量减小，仅为35 45mm，提高 /嵌入式采集系统的抗离心载荷的能力。还通过减小刷环组件中环的半 径，仅为3 5mm，大大降低丫与刷丝接触的线速度，从而使刷与环的摩 擦热量大大减少。
图l本实用新型引电装置系统原理示意图 图2为本实用新型装置结构示意图具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本实用新型装置作进一步地详述
参见附图1 2所不，该种旋转件嵌入式测试装置，包括嵌入被测
旋转件内部的采集电路1、旋转件与静止件之间机械电气连接刷环组件
2、供电和数据传输导线3和数据处理器4，将采集电路1的电路板封装 在筒体7内，电路板为细长结构，其宽度为40mm，筒体7安装在被测旋
转件上随之转动，旋转件上的被测信号连接在与之没有相对运动的PCB 测量端；PCB上的USB四根口线连接到轴8 —匕轴8 h安装4对刷环组
件2，每对刷环组件2由刷5、环6组成，环6的半径为4腿，刷5、环 6之间的接触完成供电和数据传输，数据传输采用数据传输采用USB接 口形式。与数据处理器4连接的供电和数据传输导线3是USB电缆，
本产品结构采用四对机械刷、环来实现供电和数据传输，通过高速 通用串行总线(USB)使数据传输能力得到了提高，实现了高转速、多 通道、大离心力、自冷却、数据传送可靠的测试要求。而且稳定性高， 降低了转动件与静止件件的安装要求，从而降低了事故的可能性。
本实用新型装置的优点是克服了多通道刷环引电器结构尺寸大、 轴细长稳定性差、加工及动平衡困难和引电器馈电闲难等缺点，实现了 信号量化后传送，降低了机械刷环接触电阻变化及其他电磁干扰弓I起的 信号失真。
权利要求1.一种旋转件嵌入式测试装置，包括嵌入被测旋转件内部的采集电路(1)、 旋转件与静止件之间机械电气连接刷环组件(2)、供电和数据传输导线(3)和数据处理器(4)，其特征在于完成供电和数据传输的刷环组件(2)是由4对刷(5)、环(6)组成，数据传输采用USB接口形式。
2. 根据权利要求1所述的旋转件嵌入式测试装置，其特征在丁- 采集电路(l)的电路板为细长结构，其宽度为35 45mm。
3. 根据权利要求l所述的旋转件嵌入式测试装置，其特征在于 刷环组件(2)中环的半径为3 5mm。
专利摘要本实用新型是一种旋转件嵌入式测试装置，包括嵌入被测旋转件内部的采集电路、旋转件与静止件之间机械电气连接刷环组件、供电和数据传输导线和数据处理器，其特征在于完成供电和数据传输的刷环组件是由4对刷、环组成，数据传输采用USB接口形式。本实用新型装置的优点是克服了多通道刷环引电器结构尺寸大、轴细长稳定性差、加工及动平衡困难和引电器馈电困难等缺点，实现了信号量化后传送，降低了机械刷环接触电阻变化及其他电磁干扰引起的信号失真。
文档编号G08C19/16GK201000673SQ20062016663
公开日2008年1月2日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者平 古, 亚 张, 李远明, 石小江, 肖耀兵 申请人:中国燃气涡轮研究院