專利名稱：智能式吸力特性測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能式吸力特性測(cè)試儀。
目前對(duì)電磁鐵吸力特性的測(cè)式大部分還是采用尺和彈簧秤進(jìn)行測(cè)量，然后再進(jìn)行計(jì)算，手工繪制特性曲線，因而測(cè)量不準(zhǔn)確，誤差大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。在US4887461專利文件中公開(kāi)了一種力矩傳感器，其結(jié)構(gòu)是在軸上有一個(gè)交流激磁線圈，軸套上有四個(gè)組成電橋的感應(yīng)線圈，當(dāng)軸和被測(cè)件一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在感應(yīng)線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而改變軸套和軸的相對(duì)位置，因而改變兩個(gè)線圈的互感從而得到力矩的大小。該感應(yīng)器只能作為一個(gè)元件使用，如要測(cè)量力矩還必須配上測(cè)量的機(jī)械機(jī)構(gòu)和測(cè)量電路。單獨(dú)作一個(gè)元件使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。在WO88/09489專利文件中公開(kāi)了一種通用的測(cè)量?jī)x表，該表是用微機(jī)處理方法測(cè)量電路或元件的電參數(shù)，但不能測(cè)試電磁鐵的吸力特性。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種采用微機(jī)處理方法，精確的顯示各種數(shù)據(jù)及繪制特性曲線的吸力特性測(cè)試儀。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的智能式吸力特性測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)是在具有滑道的支架底板上裝有工作臺(tái)板，工作臺(tái)板上固裝有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的另一端裝有設(shè)有調(diào)整長(zhǎng)孔的夾具底板，其上裝有試件夾具，調(diào)節(jié)絲杠穿過(guò)支架底板上的中間滑道和工作臺(tái)板與夾具底板相連接，在固裝在支架底板上的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸支座上裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸中間部位的調(diào)整長(zhǎng)孔上裝有試件銜鐵支架，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)與固裝在底板上的傳感器座相連接，傳感器座上裝有角度傳感器，另一端通過(guò)軸套與扭矩傳感器相連接，扭矩傳感器的一端連接定角杠桿后裝在固裝在支架底板上的傳感器座上，傳感器座上還裝有頂部與定角杠桿一端相抵的定角絲杠，角度傳感器和扭矩傳感器用電纜與電器箱內(nèi)的微機(jī)處理電路相連接，其電路輸出與數(shù)字顯示電路相連接。
測(cè)試電路的連接方法是測(cè)試儀機(jī)械機(jī)構(gòu)上的角度傳感器的輸出通過(guò)電纜接入微機(jī)與接口電路，其扭矩傳感器的輸出用導(dǎo)線接入放大電路，放大電路輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，邏輯控制電路一端接入微機(jī)與接口電路，另一端接被測(cè)件，被測(cè)件與線性整流電路之間接有電流傳感器和電壓傳感器，線性整流電路的輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出接微機(jī)與接口電路，微機(jī)與接口電路輸出接電器扭矩顯示電路、轉(zhuǎn)角顯示電路、電壓顯示電路、電流顯示電路、打印機(jī)和停電保護(hù)電路。
附圖的圖面說(shuō)明如下

圖1為本發(fā)明正面示意圖;
圖2為圖1A向視圖;
圖3為轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明電器箱正面視圖;
圖5為圖4的B向視圖;
圖6為本發(fā)明電路方框圖;
圖7、圖8、圖9、圖10為本發(fā)明電路原理圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳述在支架1上固裝著有三個(gè)滑道的底板3，底板上裝有工作臺(tái)板4，工作臺(tái)板上固裝有四根導(dǎo)柱5，導(dǎo)柱的另一端裝有在6處設(shè)有調(diào)整長(zhǎng)孔的夾具底板7，通過(guò)底板上的調(diào)整長(zhǎng)孔用螺栓固裝著試件夾具8，調(diào)節(jié)絲杠9穿過(guò)底板上的中間滑道和工作臺(tái)板與夾具底板相連接。固裝在底板上的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸支座10上裝有轉(zhuǎn)軸11，轉(zhuǎn)軸的中間部位12處的調(diào)整長(zhǎng)孔上固裝著試件銜鐵支架13。轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)14與傳感器座15相連接，在傳感器座上裝有角度傳感器16。轉(zhuǎn)軸的另一端通過(guò)軸套17連接著扭矩傳感器18，扭矩傳感器的另一端裝有定角杠桿19和傳感器座20。傳感器座上還裝有定角絲杠21。定角絲桿的頂端與定角杠桿的一端相抵，通過(guò)改變定角杠桿的角度，改變被測(cè)件之間的距離。
電器箱22的面板上23處是控制按鈕，24處是調(diào)零旋鈕，25處是電源開(kāi)關(guān)，26處是扭矩顯示，27處是轉(zhuǎn)角顯示，28處是電壓顯示，29處是電流顯示。
測(cè)試電路原理圖如圖7、圖8、圖9、圖10所示。圖7中“SPCJX”為試件線圈，它的“通”“斷”由繼電器J1控制，線圈上的電壓接電壓傳感器(由R1、R2和R3組成)，線圈電流接電流傳感器(由R5、R6、R7、R8組成)。并經(jīng)繼電器J3觸點(diǎn)J3-1切換分別將分壓后的電壓、分流后的電流信號(hào)送至線性整流器LZIN。
力矩傳感器信號(hào)經(jīng)“335”放大器放大后，由繼電器J4的觸頭J4-1、J4-2切換和經(jīng)線性整流器整流后的LZOUT信號(hào)分別送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器7135，7135將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送入圖8的八線驅(qū)動(dòng)器2441、2442，由它們通過(guò)數(shù)據(jù)總線與單片機(jī)8048DB相連，鍵盤(pán)由2443與總線DB相連，角度傳感器OPTCODER輸入信號(hào)由2444連總線DB，打印機(jī)輸出口由鎖存器273與總線DB相連。2441-4和273的片選信號(hào)由4-16譯碼器45151提供。45151與圖9的單片機(jī)8048相連。七路達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器陳列MC1413用于驅(qū)動(dòng)繼電器J2、J3、J4，它的1-3端接單片機(jī)I/O端口P24-6。圖9中八D鎖存器373與EPROM2732組成程序存貯器擴(kuò)展電路，單片機(jī)8048的總線DB0-7通過(guò)八同相三態(tài)收發(fā)器245將數(shù)據(jù)信號(hào)B5-8送至圖8的45151的A、B、C、D端，將B1-4送至圖10的2445的O1-4端，圖10中的BCD-7段鎖存/譯碼/驅(qū)動(dòng)器45111-16與七段顯示器LED1-16組成顯示電路、45111的片選信號(hào)由4-16譯碼器45152提供。以上4圖構(gòu)成測(cè)試儀的電路部分。
使用時(shí)，將被測(cè)銜鐵裝在試件銜鐵支架上，可根據(jù)試件大小在轉(zhuǎn)軸的調(diào)節(jié)長(zhǎng)孔上更換銜鐵支架。試件鐵芯裝在試件夾具上，夾具可根據(jù)鐵芯的大小在底板上的調(diào)節(jié)長(zhǎng)孔內(nèi)沿X方向調(diào)整。夾具底板可在導(dǎo)柱上沿Z方向移動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)絲杠自鎖固定。工作臺(tái)板可在支架底板上的滑道內(nèi)沿Y方向上下移動(dòng)，然后用螺栓固定。因此本裝置可根據(jù)試件尺寸大小，實(shí)現(xiàn)X-Y-Z方向自由調(diào)整。試件裝好后，轉(zhuǎn)動(dòng)定角絲杠并自鎖，使定角杠桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，被測(cè)銜鐵與鐵芯離開(kāi)一個(gè)距離，接通電源，鐵芯與銜鐵相互吸引，使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩通過(guò)扭矩傳感器送入微機(jī)處理系統(tǒng)，通過(guò)電器箱面板上的扭矩顯示以數(shù)字顯示出來(lái)，定角絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的角度通過(guò)角度傳感器送入微機(jī)處理系統(tǒng)通過(guò)電器箱面板上的角度顯示以數(shù)字顯示出來(lái)，試件線圈內(nèi)的電流、電壓通過(guò)電流傳感器、電壓傳感器、經(jīng)過(guò)放大電路，微機(jī)處理系統(tǒng)在電流、電壓顯示處以數(shù)字顯示出來(lái)，若把轉(zhuǎn)角從零度逐步調(diào)整到最大轉(zhuǎn)角，可測(cè)得不同轉(zhuǎn)角時(shí)的扭矩、電流、電壓值，接通打印機(jī)，即可輸出特性曲線M＝f(θ)或F＝f(θ)，F(xiàn)＝f(I)。
本發(fā)明測(cè)試儀的測(cè)量范圍如下力矩0-500牛頓·米;
精度分別為0.05%、0.1%、0.5%三個(gè)等級(jí);
轉(zhuǎn)角0-360度;
測(cè)角誤差(均方根誤差)±15′、±20′、±40′三個(gè)等級(jí);
激磁線圈電壓0-660伏特、精度±0.0025%;
激磁線圈電流0-10安培、精度±0.0025%。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)該測(cè)試儀使用方便、測(cè)試迅速，可同時(shí)以數(shù)字顯示轉(zhuǎn)角、力矩、電流和電壓;并可根據(jù)需要打印出特性曲線;所配微機(jī)可同時(shí)承擔(dān)控制管理數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理、故障監(jiān)控、自檢、誤差修正等任務(wù)，具有智能化的功能。適用于測(cè)量各種尺寸的轉(zhuǎn)動(dòng)式交流電磁系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種智能式吸力特性測(cè)試儀，其特征在于在具有滑道的支架底板上裝有工作臺(tái)板，工作臺(tái)板上固裝有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的另一端裝有設(shè)有調(diào)整長(zhǎng)孔的夾具底板，其上裝有試件夾具，調(diào)節(jié)絲杠穿過(guò)支架底板上的中間滑道和工作臺(tái)板與夾具底板連接，在固裝在支架底板上的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸支座上裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸中間部位的調(diào)整長(zhǎng)孔上裝有試件銜鐵支架，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)與固裝在底板上的傳感器座相連接，傳感器座上裝有角度傳感器，另一端通過(guò)軸套與扭矩傳感器連接，扭矩傳感器的一端連接定角杠桿后裝在固裝在支架底板上的傳感器座上，傳感器座上還裝有頂部與定角杠桿一端相抵的定角絲杠，角度傳感器和扭矩傳感器用電纜與電器箱內(nèi)的微機(jī)數(shù)據(jù)處理電路相連接，其電路輸出與數(shù)字顯示電路相連接。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的測(cè)試儀，其特征在于測(cè)試電路的連接方法是測(cè)試儀機(jī)械機(jī)構(gòu)上的角度傳感器的輸出通過(guò)電纜接入微機(jī)與接口電路，其扭矩傳感器的輸出用導(dǎo)線接入放大電路，放大電路輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，邏輯控制電路一端接入微機(jī)與接口電路，另一端接被測(cè)件，被測(cè)件與線性整流電路之間接有電流傳感器和電壓傳感器，線性整流電路的輸出接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出接微機(jī)與接口電路，微機(jī)與接口電路輸出接扭矩顯示電路、轉(zhuǎn)角顯示電路、電壓顯示電路、電流顯示電路、打印機(jī)及停電保護(hù)電路。
全文摘要
一種智能式吸力特性測(cè)試儀，是在支架底板上裝有試件夾具工作臺(tái)，該工作臺(tái)可使試件完成X-Y-Z方向調(diào)整。在固裝在支架底板上的轉(zhuǎn)軸支座上裝有安裝試件支架的轉(zhuǎn)軸，其兩端分別安裝著定轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)、扭矩傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，試件及傳感器與微機(jī)處理、數(shù)據(jù)顯示、打印電路相連接。該測(cè)試儀使用方便，測(cè)試精確，功能齊全，具有智能化特點(diǎn)。適用于測(cè)量各種尺寸的轉(zhuǎn)動(dòng)式交流電磁系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01L3/00GK1055996SQ9110258
公開(kāi)日1991年11月6日 申請(qǐng)日期1991年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月25日
發(fā)明者張?jiān)品? 李志剛, 鄭加強(qiáng), 孟慶龍 申請(qǐng)人:河北工學(xué)院