[发明专利]一种高灵敏转速检测装置

说明书

本发明涉及机械领域，具体涉及一种高灵敏转速检测装置，包括：固定部、转轴、旋转盘、传感盒、弹性层、光纤、流体，转轴贯穿传感盒，转轴的一端固定连接固定部，转轴的另一端固定连接传感盒内的旋转盘，旋转盘置于传感盒内的中部，弹性层设置在传感盒的内侧，光纤固定在弹性层的内侧，光纤的两端设有光纤输入端和光纤输出端，旋转盘和光纤之间设有间隙，流体填充所述间隙。应用时，通过固定部将本发明固定在待测物体上。待测物体通过转轴带动旋转盘和流体旋转，流体的离心力作用到光纤上，改变了光纤的传播特性，通过传播特性的变化实现转速探测。本发明能够实现较高转速的转速测量，在高转速测量领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种高灵敏转速检测装置。

背景技术

转速是性能测试中的一个重要特性参量，机械装置的许多特性参数离不开转速相关的函数。转速检测是指测量物体旋转的速度，转速检测是工业生产各个领域的要点。

常见的转速测量方法有霍尔元件式和光电码盘式。顾名思义，此方法是利用霍尔开关元件测转速的。霍尔元件测转速法就是在待测物体上安装一个圆盘，圆盘上若干对小磁钢，小磁钢越多，分辨率越高，霍尔开关则固定在小磁钢附近，当电机转动时，圆盘上的小磁钢会一次经过霍尔开关，每一个小磁钢经过，霍尔开关便会输出一个脉冲，通过计算单位的脉冲数来确定旋转体的转速。光电码盘测转速法是在电机转子端轴上固定一个光电码盘，光电码盘上设置有一个或多个能透光的光栅，每个光栅背后都有一个光敏元件对应。随着电机转动，光电码盘也随着转动，当固定光源照射在光电码盘上时，透过光栅的光被光敏元件接收并产生脉冲电信号，通过单位时间内的脉冲数确定物体的转速。

当物体选择的速度较高时，现有转速测量方法对电信号获取元件的响应速度提出了较高的要求，从而提高了检测装置的成本。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种高灵敏转速检测装置，包括：固定部、转轴、旋转盘、传感盒、弹性层、光纤、流体，转轴贯穿传感盒，转轴的一端固定连接固定部，转轴的另一端固定连接传感盒内的旋转盘，旋转盘置于传感盒内的中部，弹性层设置在传感盒的内侧，光纤固定在弹性层的内侧，光纤的两端设有光纤输入端和光纤输出端，旋转盘和光纤之间设有间隙，流体填充所述间隙。应用时，光纤输入端连接光源；光纤输出端连接光探测器；通过固定部将本发明固定在待测物体上。待测物体通过转轴带动旋转盘转动，旋转盘带动流体旋转，流体的离心力作用到光纤上，改变了光纤的长度和压力，从而改变了光纤的传播特性，通过光纤传播特性的变化实现转速探测。

更进一步地，传感盒的截面为圆形，旋转盘的截面为圆形，旋转盘位于传感盒的中心，也就是它们在同一转轴上。

更进一步地，光纤包括光栅光纤，也就是说，光纤中包含至少一段光栅光纤，在流体离心力的作用下，光栅光纤伸长，使得光栅光纤的中心波长红移，通过测量光栅光纤中心波长的移动确定转速。

更进一步地，传感盒为密封状态，以防止旋转过程中流体溢出传感盒。

更进一步地，流体为水，另外流体还可以为气体不同粘滞系数的流体。在旋转盘的带动下，不同粘滞系数的流体具有不同的转速，施加在光纤上的离心力不同。因此，不同粘滞系数的流体能够测量不同的转速。

更进一步地，旋转盘的边缘为齿状，这样一来，增强了旋转盘与流体的作用，使得流体更快速度的旋转，产生更大的离心力，更大程度地改变光纤，提高转速探测的灵敏度。

更进一步地，旋转盘不具有手性，这样一来，当待测物体向相反方向旋转时，本发明也能够精确地测量出转速。

更进一步地，弹性层的材料为玻璃纤维，玻璃纤维不易与水、酒精等常规流体发生化学反应，器件的性能稳定。

更进一步地，光纤嵌入弹性层，以减小了流体对光纤的磨损，在弹性层的带动下，也使得流体对光纤的作用力更大，从而实现更高灵敏度的转速探测。