[发明专利]电机轴功率激光测量系统及测量方法

权利要求书

1.电机轴功率激光测量系统，其特征在于：包括CCD时序驱动模块、用于滤波及数据处理的DSP数据采集及处理模块、用于数据解析和显示的上位机通信及数据处理模块、测距测速模块；CCD时序驱动模块、上位机通信及数据处理模块、测距测速模块分别与DSP数据采集及处理模块连接；

所述CCD时序驱动模块包括可发出一字激光束的高精度激光光源、安装于电机传动轴两端的两个反射适配器、分别与两个反射适配器对应设置的两个线阵CCD；所述两个反射适配器的一侧分别设有相互平行的反射镜，两个线阵CCD位于同一水平面；两个线阵CCD的感光面均垂直于水平面，并位于同一竖直平面；所述测距测速模块包括分别与DSP数据采集及处理模块连接的红外测距传感器和接收反射镜反射的激光束的光敏器件，分别用于测量线阵CCD与反射适配器之间的距离和电机轴转速。

2.依据权利要求1所述电机轴功率激光测量系统，其特征在于：所述DSP数据采集及处理模块与上位机通信及数据处理模块之间为串口通讯连接。

3.依据权利要求1所述电机轴功率激光测量系统，其特征在于：所述红外测距传感器包括红外发射器和内部CCD检测器，所述红外发射器发出的一字红外光束朝向反射适配器上的反射镜，所述内部CCD检测器设于红外光束的反射方向。

4.依据权利要求1所述电机轴功率激光测量系统，其特征在于：所述红外测距传感器、光敏器件设于两个线阵CCD之间，并与两个线阵CCD的感光面位于同一竖直平面。

5.利用权利要求1所述电机轴功率激光测量系统的测量方法,包括:将两个反射适配器安装在电机传动轴两端,两个反射适配器上的反射镜的中心距离为l；

调整高精度激光光源发出水平的一字激光束,调整两个反射适配器上的反射镜在同一角度,并配置两个位于同一水平面的线阵CCD接收对应反射镜反射的激光束，调整线阵CCD的感光面垂直于水平面，检测激光束从反射镜反射至线阵CCD的有效像素点的中心位置，并计算两个线阵CCD接收到激光束的有效像素点的中心位置在垂直距离上的差值D；

利用红外测距传感器测量反射镜与线阵CCD间的距离L;

利用光敏元件感应激光束的反射，将高精度激光光源发出的相邻两次激光束反射至光敏器件上的时间差作为电机传动轴转一圈的时间，从而计算电机传动轴的转速N；

再根据电机传动轴的剪切弹性模量G, 电机传动轴的直径d,计算轴功率P：

。

6.依据权利要求5所述测量方法，其特征在于：检测激光束从反射镜反射至线阵CCD的有效像素点的中心位置时；首先，将线阵CCD输出数据采用中值滤波算法处理；然后，将线阵CCD上全部有效像素点的像素值相加取平均值，并定义该平均值的80%为阈值并进行二值化处理，线阵CCD上像素点值大于该阈值时置4095，小于该阈值时置0；线阵CCD上数据置0的区域即为激光反射至线阵CCD的位置；最后，取数据置零区域的位置平均值为激光反射至线阵CCD的有效像素点的中心位置。