[发明专利]轴套式光电角位移传感器及设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴转动圈数及角度的传感器，具体涉及应用于测试仪器设备转动轴转动圈数和角位移的传感器。

背景技术

目前已有的机械式、码盘式或光栅式等角位移传感器，这些角位移除存在着不能同时满足精度、量程、体积、电信号输出等要求及不能测试轴的转动圈数外，最突出的是存在安装不紧凑的问题，导致使用时的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴套式光电角位移传感器及设置方法，具有精度高、量程大、功能多、体积小、数字电信号输出、能测试轴的转动圈数、安装紧凑等特点，以满足仪器设备转动轴的测试需求。

本发明的技术方案如下：

一种轴套式光电角位移传感器，其特征在于：包括有固定安装在底座上的机壳，有筒轴从下到上依次穿过所述的机壳并与机壳的壳壁转动配合，所述筒轴的端部旋合有内有锥螺纹的三爪夹帽，构成紧固被测试轴的三爪夹头；位于机壳内部的筒轴上分别套装有主动轮、圈数调制轮和角位移调制轮，所述的主动轮通过齿轮减速机构分别与圈数调制轮和角位移调制轮相啮合；所述的机壳内安装有电路板，所述圈数调制轮的一侧设有圈数槽型双光电断续器，所述角位移调制轮的一侧设有角位移槽型双光电断续器，所述的圈数槽型双光电断续器和角位移槽型双光电断续器分别与电路板电连接，所述圈数调制轮与圈数槽型双光电断续器以及角位移调制轮与角位移槽型双光电断续器一起构成被测试轴的转动信号检测机构；所述的机壳的侧壁上设有通孔并安装有固定头，所述电路板上的接线依次从机壳侧壁上的通孔和固定头中引出并外接轴角位移测试仪。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的底座上设有固定栓孔，有螺栓穿入固定栓孔将机壳固定在底座上。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的筒轴为通透圆筒状，筒轴的端部具有三条顺轴线方向且等距的变形通缝，筒轴端部的外侧有锥螺纹，筒轴的中部有固定弹簧固定片的圆周凹槽，筒轴中部的下段部位有凸出的台肩。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的圈数调制轮为圆套筒外弧面中部连接着一片等宽的圈数调制轮叶轮，圆套筒端面与圈数调制轮叶轮面平行，圆套筒上有固定螺栓孔。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的圈数槽型双光电断续器包括两个光电断续器，两个光电断续器轴线的平面夹角为15°，每个光电断续器的发射极和接收极分别位于圈数调制轮叶轮转动圆周面的两侧，且每个光电断续器的发射极位于圈数调制轮叶轮面的上方。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的角位移调制轮包括处于同一平面上四个结构相同的叶轮，四个结构相同的叶轮面上的中心处有齿轮，齿轮中心有通透的轴孔，相邻叶轮间的夹角为45°。

所述的轴套式光电角位移传感器，其特征在于：所述的角位移槽型双光电断续器包括二个光电断续器，二个光电断续器轴线的平面夹角为67.5°，每个光电断续器的发射极和接收极分别位于角位移调制轮叶轮圆周面的两侧，且每个光电断续器的发射极位于角位移调制轮叶轮面的上方。

所述轴套式光电角位移传感器的设置方法，其特征在于：其具体包括以下步骤：

（1）、松开筒轴端部的的三爪夹头帽，把被测试轴套在筒轴上，并安置到位；

（2）、将螺栓穿入底座的固定栓孔内，略拧紧螺栓，使得机壳相对固定在底座上；

（3）、略拧紧筒轴的三爪夹头帽后，松开底座上固定栓孔内的螺栓，让筒轴与被测试轴的位置有所调整，然后再拧紧螺栓，经多次拧紧和松开的调试，最后拧动筒轴的三爪夹头帽紧固被测试轴，让被测试轴与筒轴保持同轴心；

（4）、转动被测试轴，使得被测试轴平稳转动；

（5）、打开轴角位移测试仪，进行被测试轴转动圈数和角度的测试。

本发明的轴套式光电角位移传感器基于以下工作原理：

被测试轴与轴套式光电角位移传感器的传感接触：把该传感器筒轴套于被测试轴上，经调试安装，拧动传感器筒轴的三爪夹头帽固紧被测试轴，以达到同轴心、同步、安装紧凑的传感接触效果。

被测试轴的转动圈数传感：在机壳内，筒轴上安置有圈数调制轮，电路板的圈数调制轮位置安置有圈数槽型双光电断续器。圈数调制轮只有1片等宽的叶轮，筒轴转动一周，圈数调制轮相应转动一周。每次调制叶轮转到圈数槽型双光电断续器槽内，则计1次被测轴转动的圈数。由于调制叶轮转入圈数槽型双光电断续器槽内，是先后分切换两个光电断续器的光线，通过逻辑识别电路，就能得到被测试轴正反的转动方向。所以，被测试轴的任何次序正反方向转动，均能准确测得被测试轴正反方向转动的圈数。