專(zhuān)利名稱(chēng)：一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，能自動(dòng)記錄被監(jiān)測(cè)設(shè)備較長(zhǎng)范圍(百米以上)內(nèi)的實(shí)際往返運(yùn)行情況。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)通用的位移記錄儀僅能記錄微調(diào)性的電流信號(hào)，僅有部分小型記錄儀可記錄微調(diào)性的短距離直線(xiàn)位移，缺乏長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移監(jiān)測(cè)記錄能力。位移記錄儀的技術(shù)關(guān)鍵是位移傳感器，傳統(tǒng)的位移傳感器根據(jù)使用元件不同可分為光學(xué)式位移傳感器、線(xiàn)性接近傳感器、超聲波位移傳感器等。
變阻式位移傳感器是線(xiàn)性接近傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，但受電阻材料等限制， 一般攜帶方便但量程較小。如目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的單通道位移數(shù)據(jù)采集記錄儀(上
海好耐電子科技有限公司)，量程一般僅有0至300毫米。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?8232838. 9刻痕式位移在線(xiàn)記錄儀是機(jī)械傳動(dòng)測(cè)位移，在一定程度上增加了能測(cè)位移的距離?？毯凼轿灰圃诰€(xiàn)記錄儀的工作原理是由位移傳遞導(dǎo)桿，位移刻劃盤(pán)，齒輪傳動(dòng)盤(pán)組成，齒輪傳動(dòng)盤(pán)上的外緣齒輪與位移傳遞導(dǎo)桿上的齒條相嚙合，與傳動(dòng)盤(pán)同軸的下層齒輪與位移刻劃盤(pán)上的齒輪相嚙合，位移導(dǎo)桿裝有位移刻劃針，通過(guò)位移刻劃針位移刻劃盤(pán)上的記錄位移量，因"嚙合、導(dǎo)桿"不適應(yīng)振動(dòng)的大型機(jī)具環(huán)境，不適應(yīng)長(zhǎng)距離測(cè)量。最長(zhǎng)位移測(cè)量?jī)x是美國(guó)Celesco的PT9000系列超大行程拉繩位移傳感器，量程43米。發(fā)明內(nèi)容
為了克服直線(xiàn)位移記錄儀僅能記錄微調(diào)(fe短距離直線(xiàn)位移的不足，本實(shí)川新型提供了一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，能方^地自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備較長(zhǎng)范圍(百米以上)的直線(xiàn)位移。
本實(shí)用新型利用夾角軌道克服振動(dòng)等環(huán)境困難，通過(guò)對(duì)阻式位移傳感器的角度函數(shù)轉(zhuǎn)變關(guān)系實(shí)現(xiàn)了對(duì)長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移的在線(xiàn)測(cè)量。本實(shí)用新型具體技術(shù)方案
如下一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，包括基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道，阻式位移傳感器，其特征 是還包括設(shè)置于所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道垂直上方并與基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道相交的輔助斜線(xiàn) 軌道，所述輔助斜線(xiàn)軌道與所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道的交角為銳角；所述阻式位移傳感 器包括線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器及與之電連接的電路組件；所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊 與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固定端絕緣固接，輔助斜線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器 滑動(dòng)端絕緣固接；所述阻式位移傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備固定連接，線(xiàn)繞滑 線(xiàn)變阻器沿所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道和輔助斜線(xiàn)軌道往復(fù)滑動(dòng)。
所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移相重合，所述線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)端的 運(yùn)動(dòng)軌跡與所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道垂直。
所述電路組件是由與所述線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器串聯(lián)在一起的固定電阻、電流表、 電源及小型記錄儀組成。
所述電源、固定電阻、串聯(lián)線(xiàn)繞滑動(dòng)電阻滑動(dòng)部分形成一條閉合工作lHj路； 所述電流表、串聯(lián)線(xiàn)繞滑動(dòng)電阻固定部分形成一條閉合測(cè)量回路；所述小型記錄 儀、串聯(lián)電流表形成一條閉合記錄回路。
所述阻式位移傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備的固定點(diǎn)焊接。
所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與輔助斜線(xiàn)軌道相交構(gòu)成一個(gè)銳角，假定基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與 被測(cè)直線(xiàn)位移夾角為a 、輔助斜線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移夾角為P 、被測(cè)直線(xiàn)位移 往返行程為L(zhǎng)，軌道長(zhǎng)度(單位，毫米)設(shè)定依據(jù)分三類(lèi)
第一類(lèi)基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移相重合(即0=0)，輔助斜線(xiàn)軌道在 被測(cè)直線(xiàn)位移一側(cè)?；鶞?zhǔn)直線(xiàn)軌道長(zhǎng)度二L，輔助斜線(xiàn)軌道長(zhǎng)度L/cos 0 ，且LX tg一1000。
第二類(lèi)基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與輔助斜線(xiàn)軌道在被測(cè)直線(xiàn)位移同一側(cè)?；鶞?zhǔn)直線(xiàn)軌 道長(zhǎng)度二L/cosa，輔助斜線(xiàn)軌道長(zhǎng)度二L/cosP ，且L X tg P —LX tg a =1000。
第三類(lèi)基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與輔助斜線(xiàn)軌道分別在被測(cè)直線(xiàn)位移兩側(cè)?；鶞?zhǔn)直線(xiàn) 軌道長(zhǎng)度二L/cos a ，輔助斜線(xiàn)軌道長(zhǎng)度二L/cos P ，且L X tg a +L X tg P =1000。
所述線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器變量最大值為1000歐，有效阻長(zhǎng)最大為1000毫米，固 定電阻阻值為1000歐，電源為36V安全電源。
本實(shí)用新型工作原理
4在被監(jiān)測(cè)設(shè)備直線(xiàn)往返運(yùn)行時(shí)，與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固定端a固接的滑塊A沿基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道運(yùn)行，線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器相對(duì)設(shè)備本體的變化量可分為水平直線(xiàn)位移和垂直直線(xiàn)位移，水平直線(xiàn)位移相對(duì)設(shè)備本體呈不變狀態(tài)，水平直線(xiàn)相對(duì)位移為零，垂直直線(xiàn)位移相對(duì)設(shè)備本體與設(shè)備本體實(shí)際水平直線(xiàn)位移呈"正切三角函數(shù)"關(guān)系
垂直直線(xiàn)位移=設(shè)備直線(xiàn)位移X tg d
在被監(jiān)測(cè)設(shè)備水平往返運(yùn)行時(shí)，與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固接的滑塊B沿輔助斜線(xiàn)軌道運(yùn)行，線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器相對(duì)設(shè)備本體的變化量可分為水平直線(xiàn)位移和垂直直線(xiàn)位移，水平直線(xiàn)位移相對(duì)設(shè)備本體呈不變狀態(tài)，水平直線(xiàn)相對(duì)位移為零，垂直直線(xiàn)位移相對(duì)設(shè)備本體與設(shè)備本體實(shí)際水平直線(xiàn)位移呈"正切三角函數(shù)"關(guān)系
垂直直線(xiàn)位移=設(shè)備水平直線(xiàn)位移X tg P
釆用36V安全電源電壓、10000歐固定電阻(可在回路中設(shè)計(jì)綠色顯示燈，在該回路故障時(shí)發(fā)出停電報(bào)警信號(hào))，串聯(lián)RXQ型線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器(電阻變量0 1000歐，有效阻長(zhǎng)0 1000mm)滑動(dòng)部分形成一條閉合工作回路；(f;聯(lián)RXQ型線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器(電阻變量0 1000歐，有效阻長(zhǎng)0 1000mm)固定部分、電流表形成一條閉合測(cè)量回路；串聯(lián)小型記錄儀J、電流表I形成一條閉合記錄卜'l路(見(jiàn)附圖1)。回路安裝完成后，當(dāng)線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)至最小側(cè)時(shí)，小型記錄儀將顯示最大電流；隨著滑動(dòng)觸點(diǎn)向最大側(cè)逐漸滑動(dòng)，小型記錄儀顯示電流將逐漸變小；當(dāng)滑動(dòng)觸點(diǎn)運(yùn)行至最大側(cè)時(shí)，小型記錄儀將顯示最小電流。反向運(yùn)行時(shí)，隨著滑動(dòng)觸點(diǎn)向最小側(cè)逐漸滑動(dòng)，小型記錄儀顯示電流將逐漸變大。
基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與輔助斜線(xiàn)軌道的垂直直線(xiàn)位移構(gòu)成閉合回路中滑動(dòng)電阻部分相應(yīng)隨之改變，回路電流發(fā)生微調(diào)性變化(0 0.327mA)。組成夾角的兩條固定軌道相對(duì)環(huán)境振動(dòng)影響都是一致的，設(shè)備振動(dòng)引發(fā)的計(jì)量偏差可以忽略不計(jì)，通過(guò)小型記錄儀記錄監(jiān)測(cè)所得的微調(diào)性電流變化，從而記錄得出被監(jiān)測(cè)設(shè)備往返運(yùn)行直線(xiàn)位移情況。(工作原理圖見(jiàn)附圖2、附圖3、附圖4)
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1. 可在百米以上的較長(zhǎng)范圍自動(dòng)監(jiān)控直線(xiàn)位移。
2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用時(shí)不受環(huán)境振動(dòng)因素影響。


圖1是本實(shí)用新型的阻式位移傳感回路示意圖。
圖2是本實(shí)用新型第一類(lèi)的工作原理圖。 圖3是本實(shí)用新型第二類(lèi)的工作原理圖。 圖4是本實(shí)用新型第三類(lèi)的工作原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一歩說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
在本實(shí)施例中基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與輔助斜線(xiàn)軌道采用第一類(lèi)位置安裝，即基準(zhǔn)直 線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移相重合(即0=0)，輔助斜線(xiàn)軌道在被測(cè)直線(xiàn)位移一側(cè)， 見(jiàn)附圖2。
在圖1中，RXQ型線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器(電阻變量0 1000歐，有效阻長(zhǎng)1000mm) Rh有三個(gè)觸點(diǎn)最小端觸點(diǎn)a、滑動(dòng)端觸點(diǎn)b、最大端觸點(diǎn)c，其中最小端a為 固定端。線(xiàn)繞式滑線(xiàn)變阻器RH滑動(dòng)部分即滑動(dòng)端觸點(diǎn)b、最大端觸點(diǎn)c與36V 安全電源電壓、10000歐固定電阻Ro串聯(lián)形成一條閉合工作回路；線(xiàn)繞式滑線(xiàn) 變阻器Rh固定部分即最小端觸點(diǎn)a、滑動(dòng)端觸點(diǎn)b與電流表I串聯(lián)形成- 條閉 合測(cè)量回路。串聯(lián)小型記錄儀J、電流表I形成一條閉合記錄回路?；芈钒惭b完 成構(gòu)成阻式位移傳感器即圖2中的F。當(dāng)線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)b至最小端 a時(shí)，電流表I顯示、小型記錄儀J記錄最大電流；隨著滑動(dòng)觸點(diǎn)b向設(shè)大端c 逐漸滑動(dòng)，電流表I顯示、小型記錄儀J記錄電流逐漸變?。划?dāng)滑動(dòng)觸點(diǎn)b運(yùn)行 至最大端c時(shí)，電流表I顯示、小型記錄儀J記錄最小電流。反向運(yùn)行時(shí)，電流 表I顯示、小型記錄儀J記錄電流逐漸變大。
在圖2中，基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D與輔助斜線(xiàn)軌道E —端固定相交構(gòu)成"個(gè)小銳 角，基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移相重合(即《=0)，輔助斜線(xiàn)軌道與被測(cè)直線(xiàn) 位移夾角為3、被測(cè)直線(xiàn)位移往返行程為L(zhǎng)，基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道長(zhǎng)度-L，輔助斜線(xiàn)軌 道長(zhǎng)度二L/cos P ，且L/sin P =1000。
線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固定端a與基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D內(nèi)滑塊A絕緣固接，線(xiàn)繞滑線(xiàn)
6變阻器滑動(dòng)端b與輔助斜線(xiàn)軌道E內(nèi)滑塊B絕緣固接，變阻式位移傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備同一水平直線(xiàn)上的耐損固定點(diǎn)C焊接。滑塊A沿基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D做近似無(wú)阻力直線(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)，滑塊B沿輔助斜線(xiàn)軌道E做近似無(wú)阻力直線(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)。當(dāng)設(shè)備G直線(xiàn)往返運(yùn)行時(shí)，滑塊B的垂直直線(xiàn)位移變化，構(gòu)成閉合回路中線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器滑動(dòng)電阻部分相應(yīng)隨之改變，回路電流發(fā)生微調(diào)性變化(0 0.327mA)。組成夾角的兩條固定軌道相對(duì)環(huán)境振動(dòng)影響都是一致的，設(shè)備振動(dòng)引發(fā)的計(jì)量偏差可以忽略不計(jì)，通過(guò)小型記錄儀J記錄監(jiān)測(cè)所得的微調(diào)性電流變化，從而記錄得出被監(jiān)測(cè)設(shè)備往返運(yùn)行直線(xiàn)位移情況。
在燒結(jié)原料場(chǎng)混勻堆料機(jī)上安裝此長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，通過(guò)小型記錄儀J監(jiān)測(cè)記錄的電流量，可以監(jiān)測(cè)出混勻堆料機(jī)實(shí)際布料運(yùn)行過(guò)程。如果混勻堆料機(jī)運(yùn)行到一半違規(guī)返回或發(fā)生異常，可通過(guò)小型記錄儀J記錄的電流量變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)，杜絕工藝違規(guī)現(xiàn)象。采集數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口聯(lián)入工業(yè)微機(jī)網(wǎng)，配合歷史趨勢(shì)圖還可精確記錄整堆布料層數(shù)(運(yùn)行往返次數(shù))，推算出其他生產(chǎn)線(xiàn)的工藝控制參數(shù)。
在燒結(jié)原料場(chǎng)混勻堆料機(jī)上安裝此長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，輔助斜線(xiàn)軌道E遠(yuǎn)端設(shè)置于基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D遠(yuǎn)端垂直平面上方，可通過(guò)外側(cè)鋼筋支撐焊接，一般軌道長(zhǎng)度設(shè)定要超出設(shè)備運(yùn)行長(zhǎng)度0.5-5.0米?；靹蚨蚜蠙C(jī)原設(shè)備配套安裝地面大皮帶，皮帶兩側(cè)有滑線(xiàn)軌道，皮帶長(zhǎng)超出混勻堆料機(jī)實(shí)際運(yùn)行范圍5-50米(混勻堆料機(jī)行走限位不固定)，對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D安裝在原滑線(xiàn)軌道中間一路、輔助斜線(xiàn)軌道E嚴(yán)格按預(yù)定夾角安裝在基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道D垂直平面上方，為確保測(cè)量軌道準(zhǔn)確可靠性，每隔十米一次在外側(cè)通過(guò)鋼筋支撐焊接固定。
權(quán)利要求1、一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，包括基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道，阻式位移傳感器，其特征是還包括設(shè)置于所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道垂直上方并與基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道相交的輔助斜線(xiàn)軌道，所述輔助斜線(xiàn)軌道與所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道的交角為銳角；所述阻式位移傳感器包括線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器及與之電連接的電路組件；所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固定端絕緣固接，輔助斜線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器滑動(dòng)端絕緣固接；所述阻式位移傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備固定連接，線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器沿所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道和輔助斜線(xiàn)軌道往復(fù)滑動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，其特征是所述基準(zhǔn)直線(xiàn) 軌道與被測(cè)直線(xiàn)位移相重合，線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)端的運(yùn)動(dòng)軌跡與所述基準(zhǔn) 直線(xiàn)軌道垂直。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，其特征是所述電路組件 是由與所述線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器串聯(lián)在一起的固定電阻、電流表、電源及小型記錄 儀組成；所述電源、固定電阻、串聯(lián)線(xiàn)繞滑動(dòng)電阻滑動(dòng)部分形成一條閉合工作 回路；所述電流表、串聯(lián)線(xiàn)繞滑動(dòng)電阻固定部分形成一條閉合測(cè)量回路；所述 小型記錄儀、串聯(lián)電流表形成一條閉合記錄回路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，其特征是所述阻式位移 傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備的固定點(diǎn)焊接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種長(zhǎng)距離直線(xiàn)位移記錄儀，包括基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道，阻式位移傳感器，其特征是還包括設(shè)置于所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道垂直上方并與基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道相交的輔助斜線(xiàn)軌道，所述輔助斜線(xiàn)軌道與所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道的交角為銳角；所述阻式位移傳感器包括線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器及與之電連接的電路組件；所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器固定端絕緣固接，輔助斜線(xiàn)軌道內(nèi)安裝滑塊與線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器滑動(dòng)端絕緣固接；所述阻式位移傳感器密封外殼與被監(jiān)測(cè)設(shè)備固定連接，線(xiàn)繞滑線(xiàn)變阻器沿所述基準(zhǔn)直線(xiàn)軌道和輔助斜線(xiàn)軌道往復(fù)滑動(dòng)。
文檔編號(hào)G01B7/02GK201277850SQ20082017403
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者徐春玲, 胡守忠 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司