[发明专利]非接触式磁流体转速测量装置、设计方法及转速测量方法

权利要求书

1.一种非接触式磁流体转速测量装置，通过外接电流检测电路测量待测物体转速，其特征在于，包括：

同轴心设置的测速轴和测速套筒，所述测速套筒套设于所述测速轴上，且所述测速轴之间设置有间隙；

所述测速套筒开设有测速腔体，所述测速腔体内设置有导电涂层、感应电极和磁流体，所述导电涂层和感应电极外接电流检测电路，且与所述测速轴同轴心设置，所述磁流体中包括非磁性导电颗粒；

所述测速轴固定有测速磁铁，所述测速磁铁与所述感应电极同径向设置；

所述测速轴用于连接待测物体的转速输出端，并同步带动所述测速磁铁转动。

2.根据权利要求1所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述测速套筒设置为中空圆柱形，所述测速腔体具有一靠近所述测速轴的第一内表面和相对远离所述测速轴的第二内表面，所述导电涂层设置于所述第一内表面上，所述第二内表面设置有感应电极环，所述感应电极环上间隔设置感应电极。

3.根据权利要求2所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述非接触式磁流体转速测量装置还包括一底座，所述测速套筒一端与所述底座一体连接。

4.根据权利要求3所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述测速套筒远离所述底座的一端设置有密封端盖，所述密封端盖设置为圆环形。

5.根据权利要求4所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述测速套筒与所述密封端盖之间，靠近所述第一内表面处还设置有密封永磁铁。

6.根据权利要求1所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述非接触式磁流体转速测量装置还包括一转子，所述转子设置于所述测速轴和测速套筒之间，所述转子固定于所述测速轴上，且与所述测速套筒之间设置有间隙，所述测速磁铁设置于所述转子朝向所述测速套筒表面上。

7.根据权利要求6所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述转子朝向所述测速套筒的面上开设有转子沉槽，所述测速磁铁通过一固定滑块固定于所述转子沉槽上，所述固定滑块和所述转子螺接固定。

8.根据权利要求6所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述转子与所述测速轴的连接端设置有轴端挡板。

9.根据权利要求6所述的非接触式磁流体转速测量装置，其特征在于，所述转子与所述测速轴通过一固定键可分离固定连接；所述转子与所述测速轴接触的面上开设有第一键位沉槽，所述测速轴对应开设有第二键位沉槽，所述固定键容置于所述第一键位沉槽和第二键位沉槽中。

10.一种转速测量方法，用于测量待测物体的转速，其特征在于，包括：

将待测物体转速输出端与如权利要求1-9任一项所述的非接触式磁流体转速测量装置的测速轴连接；

开启待测物体后，所述待测物体的转速R=N/( m×T)，其中， N为时间段T内，所述电流检测电路接受到的电流脉冲信号个数；m为所述感应电极的个数。

11.一种非接触式磁流体转速测量装置的设计方法,用于权利要求1-9任一项所述的非接触式磁流体转速测量装置中,其特征在于,所述方法包括步骤:

步骤S11，根据非磁性微纳米导电颗粒制备磁流体；

步骤S12，根据待测物体转速输出端和转速测量环境，设计所述非接触式磁流体转速测量装置的组件；

步骤S13，根据测速磁铁的宽度和转速测量需求，设计感应电极个数m；

步骤S14，根据安装环境和位置尺寸设计底座，在测速腔体底部进行导电涂层的喷涂，安装感应电极环，并检查底座与感应电极环的同轴度，通过感应电极环固定件的厚度调节测速腔体的实际有效间隙；

步骤S15，根据底座尺寸设计密封端盖，在密封端盖上需要设计端盖密封永磁铁安装槽，安装密封永磁铁，将制备好的混有非磁性导电颗粒的磁流体充入到测速腔体中并测试其防泄漏特性；

步骤S16，将装有测速磁铁和带螺纹孔磁铁挡块的转子通过键连接和轴端挡板安装在在测速轴上，并将测速轴安放到与感应电极环对应的测试位置。