[发明专利]振摆筛分机校准装置

说明书

技术领域

本发明涉及对时间、振动频率、转速的校准，特别是振摆筛分机的校准。

背景技术

喷丸工艺是一种打磨毛坯，消除内部应力以及材料成形的工艺，广泛应用于重型机械生产，大型船舶制造，飞机制造，汽车制造等行业中。振摆筛分机是喷丸工艺中所用的一种筛选弹丸的设备，是喷丸工艺中必不可缺少的关键设备。振摆筛分机需要预设时间，启动时，振摆筛分机上LED7段数码管的时间显示随时间变化而递减。工作时，振摆筛分机振动装置带动筛盘上下振动，振动装置上有一个加重棒会随着振动装置一起上下振动，加重棒大部分棒体在设备内部，只有上端一小段露出设备表面。同时，筛盘也随着转动装置做圆周运动，而设备顶端有一个小转盘会随着转动装置转动。直到预设时间到达，LED7段数码管全熄灭，振摆筛分机停止工作。振摆筛分机上所需要校准的参数包括时间、振动频率、转速三个参数，振摆筛分机校准装置是针对振摆筛分机的校准需求研制的标准设备。

目前没有能够同时校准时间、振动频率、转速三个参数的标准设备也没有能够现场校准的便携式标准设备，振摆筛分机的校准需送往校准试验室，分三个参数独立进行，费时、费力。而且时间参数的校准方法引入了较大的人为因素，准确度很低。目前，振摆筛分机的校准具体做法如下：

1）时间参数的校准：由于振摆筛分机没有预留时间计量接口，目前只能采用秒表手动卡时的方式，同时手动按下振摆筛分机启动键和秒表启动键，当时间到达时，振摆筛分机停止工作，同时手动按下秒表停止键。

2）振动频率参数的校准：通过振动传感器将振动信号转换为脉冲信号，用动态信号分析仪或示波器等设备测量两次脉冲的时间间隔。

3）转速参数的校准：采用转速仪或频率计实施校准。

振摆筛分机的现有校准技术有两方面不足：

1）时间参数的校准采用秒表手动卡时的方式，人为因素对校准结果的影响很大，测量结果重复性差，误差较大；

2）没有能够同时校准三个参数的便携式的标准设备，校准时需将振摆筛分机送往三个校准试验室。振摆筛分机和现用的标准设备都不方便搬运，导致送校时间长，增加时间、运输、人工成本。

发明内容

   本发明目的是解决在没有时间校准电路接口的情况下，时间信号无法同步，采用手动卡时的测量方式引入较大人为误差的问题，研制一套便携式的综合参数测量的校准装置，能够携带至现场同时测量振摆筛分机的时间、振动频率、转速三个参数，也能独立测量这三个参数，解决振摆筛分机送校不便的问题。

本发明的振摆筛分机校准装置，包括电源、传感器和校准仪，传感器包括数字识别传感器、振动传感器、光电转速传感器和信号处理单元，用于信号的采集和转换；校准仪包括CPLD、单片机、信号适配单元、标准晶振、寄存器、键盘及及显示单元，主要工作包括，逻辑组合、测量、数据处理及测量结果显示；数字识别传感器、振动传感器和光电转速传感器分别与信号处理单元相连，待测信号经过信号处理单元后传送至信号适配单元；由适配单元进行信号幅度匹配后传输给CPLD,CPLD利用标准晶振的标准脉冲对待测信号进行测量，并将测量结果传送给单片机，由单片机完成数据处理并将最终测量结果显示在显示屏上，同时将最终测量结果保存于寄存器中；电源。

数字识别传感器包括传感器探头、信号转换、编码电路和逻辑编程电路，其中传感器探头大小基本与LED7段数码管的大小一致。传感器探头上有几个小孔，小孔间距和相对位置与LED7段数码管的发光管的位置基本一致，并且传感器探头上的全部7个小孔可以对准LED7段数码管中对应数码管的中间位置。如图3所示,传感器探头的小孔中装有光敏器件。

该光敏器件包括光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管，配合电子开关电路用于将LED7段数码管的发光管信号转化为高低电平，但是如果采用的光敏器件为光敏三极管时，则不需要电子开关电路，它可以直接从集电极输出高低电平。7个电子开关电路输出端或光敏三极管的集电极形成一组高低电平，这组高低电平分别送至10个逻辑门电路中。每个逻辑电路都可根据这组高低电平判断LED7段数码管的显示数字是否是“0”到“9”中的某一个数字，如果是则输出“1”电平，否则输出“0”。10个不同的逻辑电路用于判断“0”到“9”全部十个数字。这十个逻辑电路的输出分别连接至BCD编码器的对应输入端，所得到的BCD码即是LED7段数码管显示的数字。如图4所示。利用这样的数字识别传感器可将振摆筛分机上LED7段数码管显示的时间数字转换为二进制BCD码。