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專利名稱：燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機轉速測量裝置。
背景技術：
目前，燃氣機熱泵技術愈來愈引起國內外能源技術專家的關注。在燃氣機熱泵機組中天然氣發動機速度的測量一直是通過轉速-扭矩儀人工間接讀取，這種方法一方面比較麻煩，更重要的是因其轉速不能被采集到控制機中，因而無法對發動機進行精確測控。另外，燃氣機熱泵的發動機轉速較快，振動較大，工作環境比較惡劣，因此采用傳統的測速方法對發動機的轉速進行測量，它將會受到測量范圍、測量精度、工作環境和安裝要求等外界因素的影響，因而不能正常應用于此系統中。

發明內容
本實用新型的目的是利用導磁電脈沖方法，提供一種用于測量燃氣機熱泵機組中天然氣發動機速度的裝置。
燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置，主要由齒輪1、傳感器2和相應電路三部分構成(如圖1)。齒輪1固定安裝在燃氣發動機的主軸，齒輪中心與發動機軸心位于同一軸心線。測速傳感器2安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器2的軸心與齒輪1的切面垂直。傳感器2的輸出信號接于相應F/V轉換電路。在F/V轉換電路中附加電壓偏移電路，該電路如附圖2所示。端點11與F/V轉換電路的輸入相連接；端點12與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接；端點14分別接入-15V的電源；用作偏置電壓。端點12和端點13之間接入10K的電阻，端點13和端點14之間接入24.5K的電阻。齒輪1為導磁鋼性材料。本實用新型的工作原理為當齒輪1中的一個齒經過傳感器2的探頭時，齒輪-空氣-測速傳感器所形成磁路的磁阻將發生變化，傳感器2的線圈輸出端就會產生交變的電量，此交變電量從傳感器2的輸出端輸出。頻壓轉換(F/V)電路接收此信號并將信號通過AD轉換(圖2中的C200H AD003模塊)轉換成相應的二進制數，并存放在計算機15的存儲器中。
本實用新型的有益效果在于，利用此裝置可實現燃氣機熱泵系統中發動機轉速的精確測量，并能將測量的結果轉換成二進制數存儲在微電腦中，從而實現系統的自動控制。本實用新型還可對其它多種旋轉機械進行轉速的測量。


圖1為本實用新型結構的正視圖；圖2為本實用新型結構的右視圖。
圖3為F/V轉換電路圖。
圖中導磁鋼性齒輪-1；測速傳感器-2；測速傳感器固定螺母-3；引線出口-4；定位孔-5；AD650-6；可調電阻-7；模擬地-8；IN4148-9；屏蔽線-10；接線端點-11～14；計算機-15。
具體實施方式
以下通過具體實施例對本實用新型做進一步的說明。轉速傳感器2安裝時，要保證傳感器2的軸線與齒輪1的切面垂直，以保證測量的精度。對本實施例而言，轉速傳感器2的型號為CS-SDB-M12，傳感器2與齒輪1的安裝距離為2mm；導磁鋼性齒輪1的齒數為60、模數＝0.5。發動機轉速為n，則有n×60齒/60秒＝n齒/秒，因此每秒鐘經過轉速傳感器2的齒數即是發動機的轉速，據此得到發動機的瞬時轉速。本實用新型利用美國ANALOG DEVICES公司的壓頻轉換器(VFC)芯片AD650搭建F/V轉換電路，該電路具有較小的非線性度，并且具有較高的轉換精度。F/V轉換電路作為脈沖信號的變換裝置，實現轉速傳感器2輸出的頻率信號(0～5000Hz)到電壓信號(0～10V)的轉變。其輸入頻率信號的幅值要求為邏輯“0”的范圍是-Vs～-1V，邏輯“1”的范圍是0V～+Vs，所以轉速傳感器2輸出信號的幅值要經過變換才能輸入到F/V轉換電路中。為了實現電壓的偏移，圖2中附加了電壓偏移電路，端點12和端點13之間接入10K的電阻，端點13和端點14之間接入24.5K的電阻，端點11與F/V轉換電路的輸入相連接，端點12與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接，端點14分別接入-15V的電源，用作偏置電壓。F/V轉換電路經過附加上述結構后，將傳感器輸出的信號的正負數值均在要求的電壓信號范圍內，并且具有較大的裕度，從而使F/V轉換電路的測量精度得到大大地提高。另外，需要特別強調的是，偏移電路中的電阻值并不需要一定是10K或者是24.5K，只要能將F/V轉換電路的輸入信號的邏輯“0”和邏輯“1”的范圍分別限定在-Vs～-1V和0V～+Vs之內即可。
權利要求1.燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置，主要由齒輪(1)、傳感器(2)和相應電路三部分構成，其特征在于齒輪(1)固定在燃氣發動機的主軸，齒輪中心與發動機軸心位于同一軸心線，測速傳感器(2)安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器(2)的軸心與齒輪(1)的切面垂直，傳感器(2)的輸出信號接于相應F/V轉換電路。
2.根據權利要求1所述的燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置，其特征在于所述F/V轉換電路中附加電壓偏移電路，端點(11)與F/V轉換電路的輸入相連接，端點(12)與齒輪測速傳感器的輸出信號相連接，端點(14)分別接入-15V的電源，用作偏置電壓，端點(12)和端點(13)之間接入10K的電阻，端點(13)和端點(14)之間接入24.5K的電阻。
3.根據權利要求1所述的燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置，其特征在于所述齒輪(1)為導磁鋼性材料。
專利摘要燃氣機熱泵發動機轉速檢測裝置，主要由齒輪、傳感器和相應電路三部分構成。齒輪為導磁鋼性材料。將齒輪固定在燃氣發動機的主軸，齒輪中心與發動機軸心位于同一軸心線。測速傳感器安裝在距齒輪1.5～3mm左右處，傳感器的軸心與齒輪的切面垂直。傳感器的輸出信號接于相應F/V轉換電路。本實用新型可實現燃氣機熱泵系統中發動機轉速的精確測量，并能將測量的結果轉換成二進制數存儲在微電腦中，從而實現系統的自動控制。本實用新型還可對其它多種旋轉機械進行轉速的測量。
文檔編號G01P3/48GK2809648SQ20052002550
公開日2006年8月23日 申請日期2005年3月30日 優先權日2005年3月30日
發明者楊昭, 杜明星, 程珩, 張金亮, 吳志光 申請人:天津大學