专利名称：回转窑动态轴线参数便携测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，具体地是一种回转窑动态轴线参数便携测量装置。
回转窑是水泥、有色、黑色冶金、化学化工的重要烧成设备。当窑运转一段时间后，均会出现窑体轴线偏移现象，当窑动态轴线弯曲严重时，会引起窑体机械故障，缩短窑衬寿命，降低窑生产运转率，故需要常对窑动态轴线进行测量，以便及时样准窑轴线。
现有的窑动态轴线测量装置由3个位移传感器、3个变送器、1个位置传感器、1个专用测量尺、1台数模转换器、1台微机系统及2台经纬仪、4个标靶、1台水准仪和塔尺组成，使用该装置必须沿窑的2侧同时用2台经纬仪建立2个平行的基准垂面；在窑轮带水平直径线对径安装2个位移传感器，还需用吊锤线的方法，将高3米以上的位移传感器零点位置传递到窑2侧的地面上；并用专用测量尺与经纬仪配合，来测量出位移传感器与基准垂面的位置尺寸。该操作步骤复杂，尺寸传递环节多，当风吹动吊锤时，会增加测量误差。
此外，该装置使用3个模拟量位移传感器，模数转换器和1台微机。在多尘、高温恶劣环境中的窑生产现场，微机系统容易损坏，也易受到强电磁变化的干扰。该装置中没有专用测量圆柱体外直径的仪器，也没有测量轮带间隙的测量仪。该装置需用交流电源供电。
本实用新型的目的在于针对上述现有装置的不足，提供一种减少测量环节，提高测量精度，增加测量功能，使装置简单、可靠的回转窑动态轴线参数便携测量装置。
本实用新型的目的是以下述方式实现的一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，所述的单片机装置为1个单片机测量主机，传感器包括2个位移传感器和1个位置传感器构成，2个位移传感器分别为水平位移传感器和垂直位移传感器，2个位移传感器和1个位置传感器分别用电缆与单片机测量主机连接。
一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，所述的单片机装置为1台单片机测量主机，传感器包括1个磨擦轮外直径测量传感器和1个位置传感器构成，它们分别用电缆与测量主机连接。
一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，所述的单片机装置为1个单片机测量主机，传感器包括2个位置传感器构成，位置传感器分别用电缆与测量主机连接。
一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机和传感器，所述的单片机装置为单片机测量主机，传感器包括2个位移传感器和2个位置传感器构成，位移传感器和位置传感器分别用电缆与测量主机连接。
一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，所述的单片机装置为1台单片机测量主机，传感器为2个位移传感器、2个位置传感器和1个磨擦轮外直径测量传感器构成，2个位移传感器分别为水平位移传感器和垂直位移传感器，位移传感器、位置传感器和外直径传感器分别用电缆与测量主机连接。
所述的单片机测量主机由CHMOS型单片机、液晶显示器、数据存储器、数据输出器、电池电源组成，测量主机向所连接的位移、位置传感器和外直径传感器提供电源。
所述的位移传感器是电类位移传感器，最好是电感调频式位移传感器，它们分别安在窑轮带的水平和垂直直径线上，其中，水平位移传感器的外壳上固定有1根带标尺的导轨条，在导轨条上装有滑动标靶。
所述的位置传感器是电类位置传感器，由触发器和电类位置传感部件构成，触发器吸在旋转体某一位置上，电类位置传感器部件装在触发器旋转经过的路径旁。触发器为磁铁，电类位置传感器部件为霍尔接近开关。
所述的磨擦轮外直径测量传感器中，磨擦轮内圆周上均匀固定多个磁钢，磨擦轮通过轴和轴承与L型轮架联连，与磁钢对应处的轮架上装有1个霍尔开关，它用电缆与测量主机连接；轮架用长轴螺栓穿过圆环形回位弹簧与固定座联连；固定座上装置有紧固定螺栓，将固定座装在轮带旁，磨擦轮通过回位弹簧与轮带外直径表面紧密接触而随之旋转。
本实用新型由于采用了圆柱体外直径测量配置，其测径精度提高到±1mm，所以只需建立1个基准垂面，避免采用2个水平位移传感器在窑两侧同时进行对径测量；由于在水平位移传感器上增加了导轨和滑动标靶，勿需用吊线和专用测量尺来测定Li，因此，大大简化操作过程，并提高了测量精度；由于采用了节电型电感调频式位移传感器、霍尔接近开关、圆柱体外直径测量传感器、单片机测量主机，使测量配置简单、轻便、可靠，抗干扰、抗恶劣环境的能力很强，测量主机能在多尘、高温情况下正常工作，勿需在窑现场使用微机系统，只需2节5号电池供电，不用交流电源供电。由于测量主机具有大容量非易失存储器和数据输出器，它可以在窑现场测量结束后到办公室把所有现场采集数据全部传输到微机中，避免在窑现场恶劣环境中使用微机，避免现场电磁干扰，大大减少人为因素造成的数据输入误差，本实用新型配置简单、电池供电，操作方便，可同时或分别测出窑体轴线位置、窑轮带动态直径、轮带动态间隙3个重要参数，测量可靠迅速，测量精度高，测量误差小，成本低，便于普及应用。
下面参照附图详述本实用新型内容。
图1为本实用新型结构示意图之一图2为本实用新型结构示意图之二图3为本实用新型结构示意图之三图4为本实用新型结构示意图之四图5为本实用新型结构示意图之五图6本本实用新型单片机结构示意图7为本实用新型水平位移传感器结构示意图8为本实用新型位置传感器结构示意图图9为本实用新型圆柱体外直径测量传感器结构示意图
图10为本实用新型电路工作原理图
图11为本实用新型测量工作示意图参照图6，本实用新型的测量主机由CHMOS型单片机、液晶显示器、数据存储器、数据输出器、电池电源组成，它有多个传感器接插口，能向位移、位置传感器和外直径测量传感器提供直流电源。
参照图7，本实用新型的采用的水平位移传感器是电感频率式位移传感器，其测量灵敏度为0.01mm，量程为50mm，工作温度为-20°～+80°。它们的外壳上部都装有刻度尺8，读数刻度为0.5mm。其外壳上固定着1根带标尺28的导轨条4，滑动标靶3装在其上。
参照图8，所采用的电类位置传感器由1个磁铁和1个霍尔接近开关构成，磁铁吸在旋转体某一位置上，霍尔接近开关装在磁铁经过的路径旁。
参照图9、11，本实用新型圆柱体外直径测量传感器7是用带编码的磨擦轮17，磨擦轮17的内圆周上均匀固定多个磁钢18，磨擦轮17通过轴19和轴承25与L型轮架21连接，磨擦轮17可自由旋转，在轮架21与磁钢18对应位置处装有1个霍尔接近开关26，它用电缆与测量主机联接，轮架通过长轴螺栓20、圆环形回位弹簧22与固定座23连接，通过紧固螺栓24、固定座23稳定地安装在轮带15旁，磨擦轮17通过回位弹簧与轮带动15外直径表面紧密接触而随之旋转。它的位置传感器由1个磁铁13和1个霍尔接近开关11在磁铁13经过的路径旁，并用电缆与测量主机联接。
参照
图1，为实用新型测量筒体位置的配置，由1台单片机测量主机、1个水平位移传感器、1个垂直位移传感器和1个位置传感器组成，传感器分别用电缆与测量主机相连。
参照图2，为本实用新型测量直径的配置，由1台单片机测量主机、1个磨擦轮外直径测量传感器和1个位置传感器组成，传感器分别用电缆与测量主机相连。
参照图3，为本实用新型的轮带间隙测量配置，由2个结构完全一致的位置传感器与测量主机组成，位置传感器均由磁铁和霍尔接近开关组成，2个磁铁分别吸在轮带侧面和窑筒体上，2个霍尔接近开关分别安置在各自的磁铁经过的路径旁，并分别用电缆与测量主机相联接。
参照图4，为本实用新型测量筒体位置和测量间隙的配置，由1台单片机、1个水平位移传器、1个垂直位移传感器和2个位置传感器组成。
参照图5，为本实用新型测量3个重要动态参数的配置，由1台单片机、1个水平位移传感器、1个垂直位移传感器、2个位置传感器和1个磨擦轮外直径测量传感器组成。
本实用新型的窑体位置测量工作原理是当吸在窑筒体零度位置上的磁铁旋转靠至窑体正下方的霍尔接近开关时，测量主机开始通过2个位移传感器定时采集窑体被测处变动量Pyi、Pzi，当磁铁随筒体转一周再靠至霍尔接近开关时，一圈的数据就存入测量主机内。筒体角位置J由单片机等分筒体周转时间计算出来。当磁铁转完4圈后，测量窑体位置的过程结束。之后，测量主机可把原始数据传输给便携式微机来计算出窑轴线位置的数据处理。
本实用新型的圆柱体外直径测量工作原理是当吸在圆柱体侧面的磁铁旋至测径的霍尔接近开关时，测量主机开始通过磨擦轮及编码器记录被测圆柱体的外直径转过的圆弧度长度，当磁铁转一周再靠至霍尔接近开关时，一圈的周长数据就存入测量主机内，当磁铁旋转完数圈后，测量圆柱体外直径2Ri的过程结束。
本实用新型的轮带间隙测量工作原理是当吸在筒体零度位置的磁铁旋至其对应的霍尔接近开关时，测量主机记下时刻T0，该磁铁随筒体转一圈再靠至对应霍尔接近开关时，测量主机记下时刻T1，(T1-T0)＝Ts，即为筒体周期。在此同时，吸在轮带侧面的磁铁随之旋转也会与其相对应的另1霍尔开关靠近，同样测量主机也记下时刻T0‘和T1‘，(T0‘-T1‘)＝TL，即为在同一旋转时间内轮带周期，由此，测量主机按相应公式就可计算出该轮带的动态间隙Ф1。
参照
图11，本实用新型的实测回转窑轴线参数的安配和使用方法如下在窑一侧用2个标靶2决定1条平行窑轴线的基准线，在窑冷端把经纬仪1固定在基准线上，用经纬仪1确立基准垂面Q，由此建立三维直角坐标系，原点在Q上，用测距仪或钢卷尺测出原点到窑各轮带正下方测点的水平距离Xi，用水准仪16和塔尺测出原点到窑各测点的垂直高度Hi，把窑筒体位置测量配置的2个位移传感器5、9装到支架上，使之处在窑轮带15的水平和垂直直径线上，并垂直于窑轮带表面；与经纬仪配合，把水平位移传感器5上的滑动标靶3移到垂面Q上，用望远镜读出标靶位置读数Li，即水平位移传感器零点到垂面Q的距离。
把磁铁12吸在窑筒体零度位置上，把窑筒体的霍尔接近开关10安在窑基上，使二者间距满足动作的要求。
把另一磁铁13吸在被测轮带侧面，把对相的霍尔接近开关11安在磁铁旋转经过的路径旁，其间距满足动作要求。
把2个位移传感器5、9和2个霍尔接近开关10、11的电缆与测量主机6联接，即可开始自动测出窑体水平及垂直变动的数据Pyi、Pzi和轮带动态间隙Фi。
把圆柱体外直径测量配置的磨擦轮传感器7固定在被测轮带15旁，使磨擦轮17与轮带外直径面垂直并密切接触；把装在轮带侧面的霍尔接近开关电缆及磨擦轮传感器的电缆与测量主机联接，即可自动测出轮带的动态外直径2Ri的数据。
按上述步骤分别在各个轮带处实施同样操作，离开窑现场后，把下述测量参数Xi、Li、Pyi、Pzi、Ri、Hi、φi输入微机即可计算出窑在Xi处的窑轴线纵、横坐标Zi、Yi微机自动计算出窑筒体实际轴线相对准直轴线的偏差，以确定支撑轮带的托轮调整值。
权利要求1.一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，其特征在于所述的单片机装置为1个单片机测量主机，传感器包括2个位移传感器和1个位置传感器构成，2个位移传感器分别为水平位移传感器和垂直位移传感器，2个位移传感器和1个位置传感器分别用电缆与单片机测量主机连接。
2.一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，其特征在于所述的单片机装置为1台单片机测量主机，传感器包括1个磨擦轮外直径测量传感器和1个位置传感器构成，它们分别用电缆与测量主机连接。
3.一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，其特征在于所述的单片机装置为1个单片机测量主机，传感器包括2个位置传感器构成，位置传感器分别用电缆与测量主机连接。
4.一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机和传感器，其特征在于所述的单片机装置为单片机测量主机，传感器包括2个位移传感器和2个位置传感器构成，位移传感器和位置传感器分别用电缆与测量主机连接。
5.一种回转窑动态轴线参数便携测量装置，包括单片机装置和传感器，其特征在于所述的单片机装置为1台单片机测量主机，传感器为2个位移传感器、2个位置传感器和1个磨擦轮外直径测量传感器构成，2个位移传感器分别为水平位移传感器和垂直位移传感器，位移传感器、位置传感器和外直径传感器分别用电缆与测量主机连接。
6.如权利要求1、2、3、4和5所述的便携测量装置，其特征在于所述的单片机测量主机由CHMOS型单片机、液晶显示器、数据存储器、数据输出器、电池电源组成，测量主机向所连接的位移、位置传感器和外直径传感器提供电源。
6.如权利要求1、3、4和5所述的便携测量装置，其特征在于所述的位移传感器是电类位移传感器，它们分别安在窑轮带的水平和垂直直径线上，其中，水平位移传感器的外壳上固定有1根带标尺的导轨条，在导轨条上装有滑动标靶。
7.如权利要求6所述的便携测量装置，其特征在于所述的位移传感器最好为电感调频式位移传感器。
8.如权利要求1、2、3、4和5所述的便携测量装置，其特征在于所述的位置传感器是电类位置传感器，由触发器和电类位置传感器部件构成，触发器吸在旋转体某一位置上，电类位置传感部件装在触发器旋转经过的路径旁。
9.如权利要求8所述的便携测量装置，其特征在于所述的触发器为磁铁，电类位置传感器部件为霍尔接近开关。
10.如权利要求2和5所述的便携测量装置，其特征在于所述的磨擦轮外直径测量传感器中，磨擦轮内圆周上均匀固定多个磁钢，磨擦轮通过轴和轴承与L型轮架联连，与磁钢对应处的轮架上装有1个霍尔开关，它用电缆与测量主机连接；轮架用长轴螺栓穿过圆环形回位弹簧与固定座联连；固定座上装置有紧固定螺栓，将固定座装在轮带旁，磨擦轮通过回位弹簧与轮带外直径表面紧密接触而随之旋转。
专利摘要一种回转窑动态轴线参数便携测量装置,包括单片机装置和传感器,所述的单片机装置为1台单片机测量主机,传感器为2个位移传感器、2个位置传感器和1个摩擦轮外直径测量传感器构成,2个位移传感器分别为水平位移传感器和垂直位移传感器,位移传感器、位置传感器和外直径传感器分别用电缆与测量主机连接。本实用新型配置简单、由电池供电,操作方便,可同时或分别测出窑体轴线位置、窑轮带动态直径、轮带动态间隙3个重要参数,测量可靠迅速,测量精度高,测量误差小,成本低,便于普及应用。
文档编号F27D21/00GK2396360SQ9924522
公开日2000年9月13日 申请日期1999年11月2日 优先权日1999年11月2日
发明者张云 申请人:张云