[发明专利]一种具有温度补偿的转轴应变检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种具有温度补偿的转轴应变检测方法及系统，涉及检测技术领域。检测方法其基于布置方向相正交的两个声表面波传感器，两个声表面波传感器的反射栅组内的反射栅与叉指电极间的间距均不相同；该应变检测方法包括：(1)发射问询射频信号；(2)接收响应射频信号，并基于反射栅组所表征的编码信息区分响应射频信号；(3)处基于响应射频信号，从查找表中获取与当前组合相位变化ΔΦ_c所对应的应变信息，表征转轴的当前应变状态；其中，ΔΦ_c＝ΔΦ₁‑L₁/L₂×ΔΦ₂，ΔΦ₁、ΔΦ₂为对应反射栅组中任意两根反射栅所对应回波的相位变化之差，L₁、L₂为ΔΦ₁、ΔΦ₂所对应两根反射栅与同一声表面波传感器上叉指电极间的间距之差。该检测方法能有效地提高应变检测的精度，可广泛应用生产领域中。

技术领域

本发明涉及一种基于声表面波器件的无线无源应变检测装置，特别地涉及一种具有温度补偿的转轴应变测试系统。

背景技术

对于燃气轮机、精密轴承等工业运动部件，应变是一个十分重要的工作参数，应变信息是动力机械运行状态监测、故障预报、寿命评估的主要信息来源。对工业运动部件表面应变准确测量，有利于实时掌握运动部件的运行状态，有助于提高部件的精度稳定性和可靠性。

当前，对于精密轴承的应变检测，通常采用基于应变片的电测法，例如，采用如公开号为CN206832386U所公开的应变片进行检测，主要方法是将该应变片贴设与转轴应变区域处，随着转轴的转动所产生的扭矩迫使该转轴扭转形变，该形变驱使应变片形变而使该应变片的电阻产生变化，由于旋转轴上很难布置电源线路与检测信号反馈线路，导致现有基于应变片的电检测方法在适用于高速旋转的转轴时，其测量电路供电和应变信息传输上遇到很大的难题。

发明内容

本发明的目的为提供一种转轴应变检测方法，以实现无线无源检测的同时，对温度变化所引起的应变进行补偿，以提高检测准确性；

本发明的另一目的为提供一种转轴应变检测系统，以实现无线无源检测的同时，对温度变化所引起的应变进行补偿，以提高检测准确性。

为了实现上述目的，本发明提供一种转轴应变检测方法，其基于布置方向相正交的两个声表面波传感器，声表面波传感器的布置方向与转轴的轴向均成45度夹角，声表面波传感器包括压电基体及固设在压电基体上的叉指电极与反射栅组，反射栅组包括两根以上的声表面波反射栅，叉指电极与天线电连接；两个反射栅组内的反射栅与叉指电极间的间距均不相同；该应变检测方法包括以下步骤：

问询步骤，向两个声表面波传感器发射问询射频信号；

接收步骤，接收两个声表面波传感器的响应射频信号，并基于反射栅组所表征的编码信息区分响应射频信号；

处理步骤，基于响应射频信号，从查找表中获取与当前组合相位变化ΔΦ_c所对应的应变信息，表征转轴的当前应变状态；其中，ΔΦ_c＝ΔΦ₁-L₁/L₂×ΔΦ₂，ΔΦ₁为一个反射栅组中任意两根反射栅所对应回波的相位变化之差，ΔΦ₂为另一个反射栅组中任意两根反射栅所对应回波的相位变化之差，L₁为ΔΦ₁所对应两根反射栅与同一声表面波传感器上叉指电极间的间距之差，L₂为ΔΦ₂所对应两根反射栅与同一声表面波传感器上叉指电极间的间距之差。