[发明专利]一种基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统

权利要求书

1.一种基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，包括：

激光器，用于向被测物体入射激光光束；

聚焦透镜、光接收元件，聚焦透镜用于接收入射激光光束在被测物体表面发生的反射光并将反射光成像在光接收元件上；

信号处理器，与光接收元件信号连接，用于接收光接收元件输出的成像点光斑位置的电信号并根据电信号计算出被测物体表面位移量；

终端，与信号处理器信号连接，用于实时显示成像点光斑的位移数据并对位移数据进行频谱分析。

2.根据权利要求1所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，被测物体表面位移量y满足

其中：α为激光器的入射激光光束与聚焦透镜的光轴之间的夹角，β为聚焦透镜的光轴与光接收元件之间的夹角，l₁为聚焦透镜的物距，l₂为聚焦透镜的像距，x为成像点光斑在光接收元件上产生的位移。

3.根据权利要求2所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，l₁、l₂满足以下关系：

l₁tanα＝l₂tanβ；

其中，f为聚焦透镜的焦距。

4.根据权利要求2所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，激光器的入射激光光束与聚焦透镜的光轴之间的夹角α为20°-40°。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，还包括壳体，所述激光器、聚焦透镜、光接收元件、信号处理器均安装在壳体内，壳体上开设有供激光器的入射激光光束以及漫反射光穿过的通光口。

6.根据权利要求5所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，通光口内安装有窄带滤光片。

7.根据权利要求6所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，壳体底端设置有固定件。

8.根据权利要求6所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，壳体上开设有穿线孔。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，所述激光器采用半导体激光器，其波长为632-635nm。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的基于光学原理的旋转设备转子轴振动测量系统，其特征在于，所述光接收元件采用位置敏感探测器。