[发明专利]深孔内径测量系统

权利要求书

1.深孔内径测量系统，其特征在于，包括能够位于深孔(21)内，且沿所述深孔(21)轴线方向移动的测量主体及位于所述深孔(21)外，且与所述测量主体相连的测控装置(1)；所述测量主体包括：

腔体(3)，为圆筒状；

均匀布置在所述腔体(3)外的至少三排支撑滚轮(6)，三排所述支撑滚轮(6)用于与所述深孔(21)的内壁多点贴合以支撑所述测量主体，所述支撑滚轮中的一个为驱动轮以驱动所述测量主体沿深孔轴向移动；

均匀分布在所述腔体(3)外的至少三个止停球；

设置在所述腔体(3)一端的旋转测量盘(4)，所述旋转测量盘(4)的转动平面与所述深孔(21)的轴线垂直，所述旋转测量盘(4)径向安装有多个电涡流位移传感器(5)，所述电涡流位移传感器(5)用于检测其距所述深孔(21)内壁距离的电压信号；

用于驱动所述止停球与所述深孔(21)内壁贴紧摩擦，用于止停或分离的止停球驱动装置；

用于驱动所述驱动轮使得测量主体沿所述深孔(21)轴向移动的驱动轮驱动装置；

用于驱动所述旋转测量盘(4)转动的测量盘驱动装置；所述测控装置(1)包括用于控制止停球驱动装置启闭的第一控制模块，用于控制所述驱动轮驱动装置启闭的第二控制模块，用于控制所述测量盘驱动装置启闭的第三控制模块和用于对所述电涡流位移传感器(5)输出的电压信号处理，以计算所述深孔(21)内径的测量计算模块。

2.根据权利要求1所述的深孔内径测量系统，其特征在于，所述驱动轮驱动装置包括：

轴向移动驱动电机(8)；

动力输入轴与所述轴向移动驱动电机(8)的动力输出轴传动相连的第一传动机构，所述第一传动机构的动力输出轴与所述驱动轮的驱动转轴相连。

3.根据权利要求2所述的深孔内径测量系统，其特征在于，所述深孔内径测量系统还包括设置在所述支撑滚轮(6)的转轴和所述腔体(3)之间的压缩支撑弹簧(10)，所述压缩支撑弹簧(10)用于通过自身弹力使所述支撑滚轮(6)弹性贴附于所述深孔(21)的内壁。

4.根据权利要求1所述的深孔内径测量系统，其特征在于，所述测量盘驱动装置包括：

旋转驱动电机(11)；

动力输入轴与所述旋转驱动电机(11)的动力输出轴传动相连的第二传动机构；

与所述第二传动机构的动力输出轴相连，且外伸于所述腔体(3)端面的旋转轴(13)，所述旋转测量盘(4)固定在所述旋转轴(13)的端部。

5.根据权利要求4所述的深孔内径测量系统，其特征在于，所述旋转测量盘(4)直接由印刷电路板PCB制成，多个所述电涡流位移传感器(5)径向均布在所述旋转测量盘(4)的同一圆周上，且所述旋转测量盘(4)设有为所述电涡流位移传感器(5)供电的电池(41)。

6.根据权利要求5所述的深孔内径测量系统，其特征在于：

所述旋转测量盘(4)设置有电光转换发射器(14)，所述电光转换发射器(14)与所述电涡流位移传感器(5)的数字信号输出电路相连，用于将所述电涡流位移传感器(5)输出的电压信号转换为光信号，并发射输出；

所述腔体(3)内设置有光电转换接收器(15)、信号预处理模块(16)，所述腔体(3)设置有光传输通道(301)，所述光电转换接收器(15)和电光转换发射器(14)位于所述光传输通道(301)的两端，所述光电转换接收器(15)用于接收所述光信号并转换为电压信号；所述信号预处理模块(16)与所述测量计算模块相连，用于对所述电压信号实施预处理。

7.根据权利要求6所述的深孔内径测量系统，其特征在于，多个所述电涡流位移传感器(5)共用一个CPLD可编程数字信号发生器(51)，每个所述电涡流位移传感器(5)包括依次串联的信号放大及谐波化电路(52)、LC串联谐振电路(53)和用于将谐振信号转换为位移电压信号的转换电路(54)，所述转换电路(54)包括依次串联的整形检波电路(541)、滤波电路(542)和模拟数字变化电路(543)，所述信号放大及谐波化电路(52)与所述CPLD可编程数字信号发生器(51)连接，每个所述电涡流位移传感器(5)的模拟数字变化电路(543)均通过数据同步锁存器(55)与所述电光转换发射器(22)相连。