专利名称：转子膛孔检查系统的制作方法
本申请主题与1987年7月30日提交的并已公开的美国专利申请相关，其序号为No.07/079，860，题为“用超声波和涡电流组合检查管道的装置和方法”(Apparatus And Method for Providing A Combined ultrasonic And Eddy Current Inspection of A Tube)。
本发明目的是针对用于超声波检查在一伸长轴，(例如透平机轴或发电机转子)中的膛孔的一套检查系统。
大型机械的转子轴通常设有一轴向的膛孔，这种轴无论在制造过程或是在投入使用以后一定时期内都必须易于进行仔细的检查，以便查出在制造过程中发生的，或在运行一定期间后出现的缺陷，这些缺陷会导致设备早期失效，并可能引起灾难性后果。
为进行各种测试已提出并制成各种改进的系统，每种都是针对检查一项具体类型的缺陷而设计的，这种类型的各系统包括那些用超声波和涡电流来实现的各种检查，这些型式的检查需要一个传感器组件沿着转子轴线穿过该膛孔移动，且该组件同时还绕轴转动。
这类系统在例如美国专利No.3，960，006、4，699，008和4，757，716中有的阐述。
在这些专利中所公开的各系统能够产生有用的结果，同时也具有某些缺点，例如，已知的各系统不能使一个传感器在一足够稳定的速度旋转下，以便取得最佳的精确读数。此外，在测量开始之前必须对这类系统进行校准，而已知的这些校准程序是需要花费时间的，并且容易导致测量结果的某些不准确性。还有，在这些已知系统中，该检查系统的正确定位是件困难和耗时的工作。
本发明的主要目的在于提供一个新型的转子膛孔检查装置，它减少了所述的这些缺点和缺陷。
本发明的一个具体目的是提供一个在测量操作过程中能够更好地对传感器头的位置进行检测的系统。
本发明的再一个目的是，提供在早于测量工作开始之前简化并加快对系统的校准工作。
本发明的另一个目的是，在测量操作期间更为灵活和准确地控制该传感运动。
本发明还有一个目的是，使所提供的系统易适应在宽范围变化的转子尺寸。
按照本发明可达到上述和其他目标，在于为检查一个具有一轴向膛孔的细长圆柱体提供一个装置，该装置包括一个载有至少一个强力传感器的头部组件，用于监测该本体的特性;一个支撑该头部组件的驱动杆;以及一个设置在该本体外面的驱动单元，并且它支持着该杆以使该头部组件运动沿着该膛孔的轴线移动并绕着膛孔轴线转动;借助于提供一个器件以支撑该驱动单元使驱动杆的轴线沿该膛孔轴线定位，该器件包括第一装置，用于从该本体上支撑该器件以致使第一装置相对于该本体具有一固定位置，以使该器件相对于包含膛孔轴线的垂直平面具有一限定的位置;第二装置，为该驱动单元定界一支撑表面;以及耦合在第一和第二装置之间的一个机构，用于把第二装置相对于第一装置垂直地位移，以把第二装置带到相对于包含膛孔轴线的水平面的一个限定位置。
按照本发明进一步达到各项目的，即当把传感器带到与一校准元件相联合运行进行该装置的校准时，同时该校准单元即处于相对于该传感器的限定位置，这是借助于提供一个装于第二装置上的一个校准元件支持单元完成的，它被用于支撑该校准元件在接近于驱动单元的一个位置处，以及移动该校准元件相对于第二装置到相对于传感器的该限定位置处。
按照本发明，该驱动单元还设有用于转动该驱动杆的装置，它包括一台直流永磁电动机，它的轴耦合到驱动杆，具转速按加于该电动机的直流操作功率成比例地旋转;电气可控装置，连接成向电动机提供运行所需的直流动率;为提供代表所期望的电动机轴角位置和角速度的控制信号的装置;以及反馈装置，连接成取得代表该电动机的实际角位置和角速度的反馈信号;其中，为提供直流运行功率的装置被连接成接受控制信号和反馈信号，并工作于把供给电动机的功率在一个方向上调节到消除位置和速度的期望值与实际值之间的差。
进一步按照本发明，提供直流电源给该电动机的装置包括信号处理装置，用于产生代表供给电动机的直流工作效率的直接模拟信号;信号放大器装置，它具有可电气控制的可变增益，该信号放大器装置具有连接到接收信号处理装置产生的直接模拟信号的一个信号输入和一个信号输出;接于信号放大器装置的信号输出终的功率放大器装置，用于对电动机提供直接电源;在功率放大器装置和电动机之间形成串联电阻的装置;以及控制信号放大器装置增益的装置，连接成便通过该电阻的电流保持在一选定值以下。
图1为本发明的支撑结构透视图;
图2为本发明的驱动杆支座透视图;
图3为本发明的基准角测量卡具透顶图;
图4为本发明的电动机控制系统方框图;
图5为本发明的电动机功率放大器的接线图;
图6a和4b为信号波形图，说明按本发明进行办轴向驱动电动机的控制。
图1说明本发明做的一个驱动箱支持结构的实施例，它被装在转子轴2的一端，该轴具有一个其轴线的膛孔4供检测之用。该支持结构包括一竖立的板6，在板6的上端设置一台7，台7上载有两个与该结构的竖向中心平面对称布置销钉8并设置在轴2的外圆周表面上，以便支撑该结构使它的竖向中心平面与轴2的轴线相吻合。因为两个销钉8都位于同一高度并且是对称于该结构的竖向中心平面设置的，他们将对该结构起到准自动找平、定中的作用。如果发现凭目视难于获得这样的定中，则可在板6上装一找平器件，该器件指示各销钉8在对轴2的关系上已定位于合适位置，也即板6的上表面若已完全水平，则该结构即已正确，实现了水平定位。
板6与一个水平的平台14形成一个刚体单元，该单元借助于一个螺旋机械相对于台7做竖向移动，该螺旋机械包括一个螺旋轴18与台7中的螺丝孔相啮合。轴18靠支撑台20和22保持与置放板6的相对位置关系，且台20和22允许轴18旋转，同时阻止轴18相对于板b的竖向运动，轴18可被一手摇曲柄24人工地旋转，使板和平台14相对于台7和销钉8上升或下降。
板6还设有水平支撑28，用于保持板6与轴2的端部相接触。此外，可在板6和平台14之间紧固各对角线支撑(未示出)。
轴2可以设置一个接合环，它的截面和轴2一样或至少等于膛孔4的内直径，板6即可对着它支撑。
平台14支撑着检查系统用驱动箱32，板6上设有一个大的中央孔30，以便让支撑在箱32上的驱动杆33通过，驱动杆33载有检查系统的传感器组件。开孔30与支撑28处于同一水平。
板6附带一个校准部件支撑单元，由第一板34和一个角元件36组合而成，该第一板固定在板6中的一个水平槽内，角元件则固定在板34中的竖向槽中。板34和元件36可通过包括一个导引螺丝38的一个常规机构相对于板6作水平位移，而元件36可通过包括一个导引螺丝40的一个相似机构相对于板34作垂直的位移。元件36可设置一个或几个夹具42以固定一个校准部件就位。
在把图1所示的构件按所述的方式放在轴2上以后，旋转手摇曲柄使开孔30竖向对准膛孔4的中心线，可用目视或借助合适的量规检查所期望的对准，该量规能指示已达合适位置，然后，如果必要的话，板6和/或支撑28即可被夹持到轴2上，以便保证在相继的检查过程中，该支撑结构将保留在所期望的位置。
其次，关于该检查装置，它包括驱动箱32;驱动杆33和一个由杆33支持的传感器，杆33要装在平台14上;以及一个标准的校正部件被装在角元件36上，如果必要，可被夹持就位，一个常规型的校准部件是一个具有与被检查的膛孔相等直径的一个开孔的金属本体，并在相应于膛孔表面的表面中设置诸如多个有造深度的洞。当一个传感器头对该表面进行扫描时，它的输出信号能和先前取得的校准信号进行比较，于是指示出该传感器头及其附属电路是否已被正确地校准。
按本发明所提供的校准部件支持单元34、36能将校准部件送到与受检查的膛孔4对准的位置，以致该校准工作能随着已就位的检查系统实现对一膛孔进行检查。这意味在校准程序已被完成后，能把校准部件取走，而无须改变检查系统相对于该膛膛的位置。因此，在相继的检查程序中校准工作将在以同一传感器接触压力和相同的对准条件下进行，正是由于在相继完成的校准程序中，该检查系统不必重行定位，读误差一个来源就此被消除。此外，本结构使检查程序在相同的扫描条件下实现，那些条件是在检查过程中所被应用的。
由于校准部件支持结构是水平和垂直方向可调的。故它能适应于转子膛孔尺寸一定的变化范围，并且适应校准部件各种轮廓范围。
在检查过程期间，一个尺寸大小适于装在转子膛孔内的传感器头组件由驱动杆33支撑着。为了保持驱动杆33与膛孔轴线对准，可将各导筒固定到驱动杆上沿其纵向分开的位置处，这些导筒包括有放置其上的多个元件，他们相对于膛孔4的表面滑动，导筒的型式是为本技术领域所周知的。
为对驱动杆33提供附加的支撑，从驱动箱32后面伸出的与其相关的部分，按照本发明可以用一个支座支撑住，其中的一个实施例如图2所示、该支座可置于图1所示结构的右侧。
图2所示支座包括一个底板50，该底板下设有多个水平的缓冲垫52，底板上载有被多个竖立支撑板56稳固住的一个竖立的支撑管54，在管54内有一个竖立支撑杆58，它载着一个支撑板60，接着，该支撑板60即支住一个轴承箱62，内装有一个可转动导筒64，用于接受和支撑驱动杆33的后端，同时允许杆33转动和轴向移动。该支座的高度可由一个螺母66进行调节，该螺母则被置于管54的顶端并与杆58的外表面以螺纹啮合。套筒64被销定在一选定的角位上，这是用一个具有圆形销定把手68的夹螺丝定位的。
如果需要，可用多个如图2所示各支座可在图1所示驱动箱32的后面排成一线。
为了使在本发明所期望型式的检验过程期间所产生的读数能与在膛孔4内的具体位置准确相应，在检查过程开始之前，必需确定在该轴一个基准点相对于传感器头组件的基准指向的起始角位置。通常，一个转子轴或耦合在轴一端的配合器包括至少一个记号，通常采用一个洞的形式，对该检查系统可把它用作零度基准点。因此，如果已知在该基准记号和该轴的轴线之间的斜度，则在一检查过程期间产生的信息即能与在膛孔内具体位置正确相关。
目前，为获得这样的基准角采用了各种不同的技术，但是这些技术易受各种误差源的影响，这对取得上述准确相关增大了困难。
根据本发明，利用具有一基准面的专用定位夹具可更准确地确定该基准角，将该基准面相对于轴子轴的圆周，或一个耦合到轴上的配合器的圆周准确地指向那一基准记号或洞所在的位置。图3为说明这样一种定位夹具的较佳实施例，但应指出，该夹具的细部结构可根据这些被使用的记号性质的不同而做改变。
图3的示实施例所构成的结构是用于转子轴2或耦合到其上的配合器上的，它至少有一个能当做基准记号用的洞70。按照本发明构成的该夹具是一个角元件，它具有一个相对于转子又作径向延伸的腿72，和一个垂直于该腿而延伸的平台74，腿72上设有容纳一个带帽78的销钉的细长槽76，该销钉尺寸的确定要能使其稳定地配合在洞70中，使得平台74被切线方向地指到轴2或接到其上的一个配合器的圆柱表面上的一点处，该点与洞70的中心在径向对准成一线，为了帮助这种操作，可在平台74下设置两个球形定位球80，从图3仅可见到其中之一，它们排列成当在槽76中的销钉被插到洞70中和两个球形脚80停落在轴2的圆周表面上时，平台74即被正确地定向。
然后，任意合适型式的角测量器件，例如市场上的数字量规即能被放在平台74上，基准角即可以从中读出。然后，将该读数置进数字系统中，即可用于控制该传感器/头组件的运运。按借此得到的读数调整沿转子膛孔4表面上的位置。
当进行转子膛孔检查时，传感器/头组件由该支撑杆载着，在沿膛孔轴线进行的各步骤之前，首先回绕该膛孔轴线经过多次旋转至少转过稍大于360°的角度。按照一个常规的方法一传感器/头组件交替地向相反方向转动，以免将延伸在传感器/头组件和那些设备之间的各导线断开，所述设备是指那些向传感器/头组件提供激励信号和从其中收集信号的设备。
按照本发明，该传感器/头组件可以连续方式旋转，同时，组件的角位置可高精定地检测，允许组件每一旋转周期内的连续旋转的同时获得准确的测量。
在按照本发明的一个系统的操作中，特别是在找到一个缺陷之后，要想有效地提高传感器/头组件的转速也是可能做到的。在这种情况下，停止连续旋转，组件能在人工控制下旋转，或者在计算机操作下旋转，以把它带到缺陷指示具有峰值之处的角位置，应用一台直流永磁伺服电动机响应该连续信号而工作，即使能使该组件高度精确地就位，那末该组件的位置即能提供精确指示，指示出缺陷的准确位置。
简言之，本改进是这样取得的即，利用一台直流永磁伺服电动机，它接受连续的激励功率，并由此电动机的转动取得准确指示，由此指示而同时获得位置信息和速度信息，然后利用这项信息通过反馈途径而有效准确地控制该电动机的旋转。已发现，当电动机根据位置和速度指示两者进行控制时，采用超声波读取数据，即能使传感器的角位置保持到与所期望的角位置足够吻合的地步，而允许传感器连续旋转。
另一方面，如果数据收集系统，一般为一台数字计算机控制系统能及时地使传感器到达指定各点处确定的角位置，那么在传感器头的连续方式或甚至以相对高的速度旋转的同时采用超声波读取数据，即能与产生这些读数的转子轴部分准确地相应。
图4说明控制一台直流永磁伺服电动机运行的一个反馈系统。载有为一超声波检查系统用的传感器/头组件的驱动杆由直流永磁伺服电动机102来转动，该电转机有一根输出轴104耦合到该驱动杆。该耦合可以是直接耦合，或经过一齿轮组耦合，这决定于电动机102的速度和功率特性及传感器所要旋转的速度。在本发明所期望类型的一个系统中，是以传感器头的转动速度来取得精确指示，每一传感器是以最大速度1.25厘米/秒穿过该膛孔表面。
轴104还耦接到一个脉冲编码器106上，该编码器是一个圆盘，盘上设有一环孔阵布置成能通过光线。光通过这些孔射到一个光接收器108，它产生脉冲串式的电输出，每个脉冲代表轴104预定的递增转动，其脉冲速率代表轴的转动速度，该脉冲串输入到计数器110和微分器112。
计数器110的输出是一个计数信号，它的大小指示电动机轴104的角运动偏离某一基准位置的程度，同时从微分器112来的输出信号其大小代表电动机轴104当时的角速度，这些信号的每一个都被提供到一相应的差值形成器114、116的减输入端，它们的加输入端连接成接受从数字控制器120来的信号。
数字控制器120受一台数据处理系统的控制，从而提供代表所期望的电动机轴104的瞬时位置和速度的编程信号，从数字处理系统所提供的灵活性来看，这些信号可为所期望的任意波形。在最简单的情况中，期望的位置信号将为一线性斜坡函数的形式，而期望的速度信号将具有恒定的幅值。
分别构成位置和速度误差信号的差值形成器114和116的输出提供到一个合适的合并电路124，它将预定的加权函数合并这些信号以产生一合适的电动机控制信号。加权函数按本领域熟知的方式根据电动机102的特征为取得最佳位置控制而确定。由电路124所产生的误差信号提供给一个电机放大器126，它优越地向电动机102提供与电动机控制信号具有线性关系的操作功率。放大器126最好是一个高增益的设备。它将使电动机102激励成在实际电动机位置和期望的电动机位置之间保持一小的基本上恒定的差值，使误差值足够地小到不致对合成的超声波信号读数的精确度产生不利影响。
按本发明的构思，能够进一步取得加速度信号，可从微分器112中微分该速度信号，将合成的加速指示与控制器120提供的期望加速度比较，然后将合成的加速度差信号送到合并电路24，在其中应用合适的加权，以此产生的信号加到电机放大器126中。
图4中所描绘的电路部件可以是数字设备，在这种情况之下，从合并电路124输出的信号在送到放大器126之前将进行数-模转换，另外，从计数器110、微分器112和控制器120来的输出信号，全部经过数、模转换，在这种情况下，差值形成器114、116及合并电路124全是模拟设备。
数字控制器120除接收位置和速度信息外，还接收指示角基准定值的信号，该角基准定值确定在传感器/头组件与转子轴之间的起始角位置。可在检测程序开始之前，根据图3所示夹具之助得到的读数手动地设置该整定值。
根据本发明的进一步特性，电动放大器126构成一线性型电动机放大器，以使其接收连续的模拟输出信号，该信号的放大确定着输入到电动机的功率电平。这样一种放大器的好处在于，与其伴随的信号不包括高频分量，这种分量为一电气噪声源，它对超声波传感器提供的读数起干扰作用。这种高频噪声有可能在诸如被一个脉冲宽度调制信号所控制放大器中产生。
当应用这样一种线性放大器激励一台电动机时，期望应用电流限制器，以便保护该电动机和它所驱动的机械系统。如果该系统遇到譬如说什么障碍，它将增加电机上的机械负荷，由此而引起送入它的电流增大。已知的有效电流限制器为包括一个敏感电阻和一个晶体管构成的电路，敏感电阻监视提供到电动机的电流。晶体管则在电流电平超过一预选定值时提供导通，以便耗散过量的电流。不过，采用这种安排，该过量电流必须由放大器自身消耗掉，而这将导致放大器所不期望的加热。
本发明提供出一种新的电流限制系统，它有效地保护该电动机而不需放大器实行的那种电流消耗作用。
图5说明本发明的一种电动放大器的较佳实施例，该电路包括一个缓冲放大器140连接成接受图4的合并电路124提供的模拟信号;一个数字控制放大器142和一个功率放大器144，串级排列。
在图5所示系统的运行中，从图4的合并电路124来的一个低电平信号被提供到缓冲放大器140的输入端并在放大器122中受到放大。放大器142放大的信号提供到功率放大器144，它的输出代表驱动电动机102使之工作在电路124提供的信号的指示的转速下所需的功率电平，放大器142提供一相对的低电平信号给放大器144。
在放大器144的输出和电动机102之间串联有一个电流敏感电阻148，从这里取得一个代表该处电流电平的信号，该信号被送到比较器150的一个输入端，该比较器接收的另一个输入信号，例如是由数字控制系统产生的代表预设定的电流电平。
比较器150的输出信号提供到放大器142，以控制一个数字调节器的电位计，它构成放大器142的一部分，这种放大器是本领域人所共知的。
放大器142还接受从一时钟152来的时钟信号，该时钟信号的脉冲率确定着频率而放大器142的增益在比较器150所提供信号的控制下赖以变化的频率。
比较器150的输出信号作用为改变放大器142的增益成为阻止供到电动机102的电流超过预定的电平。因此，所提供的有效电流流限制器没有耗散过量电流的需要。
在电流电平降低时，电动机的转速将受到影响，这将更充分有效地保护了该电动机和由它驱动的传感器避免损坏，因为电流限制器正常时只在传感器遇到障碍或其它异常情况发生时才起作用。
与图4和图5所示相似的一个系统附加地应用于控制电动机使传感器/头组件作轴向移动，所需的唯一改变即在于提供给差值形成器114和116的控制信号或信号的外形成波形。此外，由于传感器/头组件的轴向位移是间断地或阶梯地进行。所以产生轴向位移的电动机转速的控制不必用控制传感器/头组件作旋转运动的电动机的同一程序。因此，对于控制轴向运动的电动机，可以不用图4所示电路的速度控制通道。
如果用的仅是位置反馈控制，则这种控制能以一种方式造成使传感器从当前轴向位置快速地运动到下一个轴向位置。例如采用内控制器120向差值形成器114提供控制信号，这些控制信号具有一种方式。例如，在期望的转速值或期望的位移量达到以前，被一个信号所跟踪而赋予一恒定的加速度给该电动机，后一信号造成电动机运行在一恒速下，直到传感器/头组件到达与所期望的最终位置有一固定距离的位置为止。在这之后，产生恒减速度的信号加到该电动机使它达到所期望的最终位置。
图6a和6b阐明由数字信号表示的模拟信号，供作执行这一运行。图6a代表数字位置信号的模拟值，由控制器120提供到差值形成器114，以控制那样的轴向位移，而图6b说明该相应转速信号的模拟值，该信号能有选择地提供到差值形成器116。
如图6a所示，为了造成一个传感器轴向位移，加到差值形成器114的信号在数值上按照一个上升的抛物线函数开始变化，这相应于产生一线性加速度，在相应于电动机结合轴转动一给定角度之后，控制器120所提供的信号开始按线性函数变动，相应于恒定的电动机轴转速。在相继的一个时间点处，控制器120提供的信号变成一个下降的抛物线函数，在相应于所期望的传感器/头组件最终位置的一点处，该函数抵达零值。
如果为了达到更准确地控制这个运动，仍用控制器120提供速度信号，则将有如图6b所示的形式，包括一线性上升部分，如前所指出的，它代表线性增加速度，由一保持电动机恒速的电平部分跟踪，并终止于线性下降部分，在相应于所期望的最终位置的时间处到达零值。
从图4电路所执行的反馈功能来看，造成驱动杆的有效轴向运动及由此而得到的传感器/头组件的这样运动的该电动机，将准确地跟踪由控制器120所提供的位置和速度。
造成驱动杆和传感器/头组件的轴向位移的电动机，可与造成该驱动杆和传感器/头组件转动的电动机采用相同型式。
根据本发明的一个较准实施例，图4所示的运动控制系统可结合商用的运动控制器使用，例如DMC-420型，由加里福尼亚州的Polo Alto的Galil Molior Gonlrol出售的。这种控制器附加包括一个加速度控制通道，它能应用于本发明系统中用的每个电动机的控制。
为了用传感器/头组件触发超声波脉冲的产生而使用的，以及为了接受、存储和分析被该组件所接收的反应信号用的数字信号，可按照本技术领域公知的技术、根据与转子膛孔检查程序相关的应用原理来求得。数字控制系统可以IBM/AT的主计算机由已知的或能得到的编程控制的结构为基础，按照本领域已知的原则，根据这里所作的阐述来实现。
在上述已直接描述的超声波检测系统的同时，本发明还能应用于其它类型的双轴检测系统，涡电流检测系统，单独或与一个超声波检查系统组合而用于监察缺陷以外的各种具体状态。
现在所公开的各实施例是如此地考虑到所述的各方面但不受限制，本发明的范围由所附的权利要求来指明，而不是用前述的说明来指定，并且所有落入该权利要求书相等效的意义和范围的各种改变都将确定为包括在其中。
权利要求
1.检查具有一个轴向膛孔的伸长圆柱本体的装置包括有一个能量传感器，用于检测该本体的特性；一个支持该传感器的驱动杆；以及一个驱动单元，设置在本体之外，并支持该杆以使该传感器运动，包括沿着膛孔轴线移动，和围绕膛孔轴线旋转；其改进内容包括一个设备，用于支撑该驱动单元使该驱动杆的轴线沿该膛孔的轴线定位，所述的设备包括第一装置，用于由本体上支撑所述设备致使所述第一装置相对于该本体具有一固定位置，并且所述设备相对于包含该膛孔轴线的一个竖向平面具有一个限定的位置；第二位置，为该驱动单元限定一个支持表面；以及一个机构，耦合在第一和第二装置之间，用于使所述第二装置相对于所述第一装置垂直地移动，以将所述第二装置带到相对于包含该膛孔轴线的水平面的一个确定位置。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述的机构包括一个手动驱动的螺丝机构。
3.如权利要求1所述的装置，其中，该本体是一个具有圆柱形外表面的转子轴，并且所述的第一装置包括两个水平面上隔开的元件，它们布置成停座在转子轴的外表面上。
4.如权利要求1所述的装置，它的校准是通过将传感器与一个校准元件联合操作来实现的，同时该校准元件是处于相对于传感器的一个确定位置，该校准元件还包括校准元件支持装置。它被装在第二装置上，用于将该校准元件在靠近该驱动单元的一个位置处支撑着，并为该校准元件相对于所述第二装置移动到相对于传感器的限定位置。
5.如权利要求1所述的装置还包括一个驱动杆支持元件，被设置成当驱动单元布置在所述支持表面上时该驱动杆支撑元件则用于支撑在离本体远处的驱动单元边上的驱动杆。
6.检查具有一轴向膛孔的伸长圆柱本体的装置包括有一个能量传感器，用于检测该本体的特性;一个支撑该传感器的驱动杆;以及一个驱动单元，设置在本体之外，并支撑该杆以使该传感器运动，沿着膛孔轴线移动，和绕膛孔轴线旋转;其特征为，其中所述的驱动单元包括用于转动该驱动杆的装置，包括一个支流永磁电动机，它具有一个轴耦接到使所述驱动杆以与供给所述电动机直流运行功率成比例的转速旋转;电气可控装置，连接给所述电动机提供直流工作电源;提供控制信号的装置，该信号代表所述电动机轴的期望角位置和角速度;以及反馈装置，连接成取得代表所述电动机轴的实际角位置和角速度的反馈信号;其中所述提供直流运行功率的装置被连接成接受该控制信号和反馈信号，以及工作于在一个方向上调节加到所述电动机上的功率，以消除关于位置和速度的实际值与期望值之间的差值。
7.如权利要求6所述的装置，其中提供直流运行功率给所述电动机的所述装置包括信号处理装置，用于产生代表供给该电动机直流运行功率的直接模拟信号;信号放大装置，具有一个电气控制的可变增益，所述信号放大器装置具有一个输入，连接到接受所述信号处理装置产生的直接模拟信号，和具有一个信号输出;功率放大器装置连接到所述信号放大器装置的所述信号输出上，用于对所述电动机提供直流运行功率;形成一个串联在所述功率放大器装置和所述电动机之间的电阻的装置，以及连接成控制所述信号放大器装置的增益的装置，以将通过所述电阻的电流控制在保持低于某一选定值。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述连接成控制所述信号放大器装置的增益的装置被接到所述形成一个电阻的装置上，用于检测在所述功率放大器装置和所述电动机之间的电流。
9.一个定位夹具，为具有一水平轴线、一个圆柱形外表面和设有一个角位置基准记号的轴向端面提供一个角位置基准表面，所述夹具包括一个板元件，具有一个构成角位置基准表面的平表面;支持装置，在所述平板元件上与本体的外表面相啮合，以将所述的平表面置放到相对于本体的外圆周面的一个确定位置，定位装置，安装在相对于角位置基准记号的确定位置中;以及一个连接元件，固定到所述板元件上，并防止所述定位装置相对于所述平表面在平行于所述平表面的方向运动。
全文摘要
检查具有轴向膛孔的转子轴的装置包括由驱动杆支撑在膛孔内的传感器指示本体的具体状况；支持该杆的驱动单元和支持驱动单元的夹具以将驱动杆在膛内定中，夹具由本体支撑并有调节它的机构，以建立驱动杆期望的轴向对准。夹具设有校准块结构，以调节校准块达到期望位置。驱动单元由电动机带动并其位置和角速度误差信号的控制。本体的起始角基准位置由带基准表面的夹具确定。
文档编号G01N29/22GK1049912SQ9010487
公开日1991年3月13日 申请日期1990年7月25日 优先权日1989年7月26日
发明者杰姆斯·W·阿尔福德, 马克·W·菲斯切尔, 帕特里西亚·A·勃斯库, 阿兰·A·马费恩, 小文森特·伯里曼, 鲍尔·古恩瑟, 威廉·路茨, 威尔伯特·B·雷塔格 申请人:西屋电气公司