錠子動態虛擬功率測試儀的製作方法
2023-10-04 08:23:54 2
專利名稱：錠子動態虛擬功率測試儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於紡織機械專件製造行業將雷射測速、動態扭矩測試、變頻驅動、步進電機自動加減載、微機實時閉環測控、虛擬儀器、Modbus串口通信、機電一體化技術應用於錠子測試技術領域的動態功率測試專用設備，是一種錠子動態虛擬功率測試儀。
背景技術：
錠子是紡織工業細紗機上高速迴轉的紡織機械專件，全國有數以億計的錠子運轉。研發和採用適應高速、節能的錠子是紡織機械製造業、紡織企業的追求。公正、科學、準確的評價錠子的能耗，尤其能動態的測試錠子的動態功率曲線，對於客觀評價錠子節能性能，為錠子專件製造企業改進錠子設計，為紡織企業提供錠子最優運行參數顯得尤為重要。
目前國家紡織機械質量監督檢驗中心及錠子專件製造企業的錠子功率測試設備大都建於上世紀七、八十年代。行業內錠子功率測試均為靜態定速測試(即測試錠子某一額定轉速下的功率)，數碼管顯示，手動操作。缺點是測試時，要首先手工加載錠子，使錠子運轉，用調速電位器加速驅動電機，用通用測速儀分別測出錠子額定轉速及對應驅動電機轉速。然後將錠子減載，停止驅動電機運轉。第二步，再將驅動電機轉速手工調整到錠子額定轉速對應的速度，然後將扭矩輸出控制電位器反覆調零，儀器調整結束。第三步，加載到錠子額定轉速，測試出錠子額定轉速下對應扭矩及驅動電機轉速，並手工記錄下以上兩參數。第四步，按照功率=扭矩X驅動轉速+9550計算出錠子功率。以上方法，手工調試，人工計算，因為需要讀取多個對應數據，比如，當人工讀完驅動轉速參數，再讀扭矩參數後，先前讀取的轉速參數已經發生了變化，即人工採樣的實時性差。存在反覆調試、精度低、漂移大、效率低、系統誤差大，測量結果的重複性及穩定性差。行業比對試驗誤差近15% -20%，更無法提供錠子動態功率曲線(即錠子功率隨錠子運轉速度變化的曲線)。另外，還存在沒有調整錠子安裝中心高功能的缺陷，對於具有不同安裝高度的錠子，只能通過加減墊片的方法解決。錠子的加載與減載(轉動與停止)也要人工推動溜板完成。
發明內容
本發明的目的在於提供一種將雷射測速、動態扭矩測試、變頻驅動、步進電機自動加減載、微機實時閉環測控、虛擬儀器、RS485/RS232、Modbus串口通信、機電一體化技術應用於錠子測試技術領域的動態功率測試專用設備，以滿足公正、科學、準確的評價錠子的能耗，客觀評價錠子節能性能，能動態的測試錠子的動態功率曲線的需求。本發明的目的是這樣實現的一種錠子動態虛擬功率測試儀，包括變頻電機驅動機構、動態扭矩傳感器、變頻電機驅動升降機構、錠子安裝運動機構、步進電機加減載機構、雷射轉速傳感器測速機構、驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEff虛擬儀器前面板，其中
所述變頻電機驅動升降機構上裝有變頻電機驅動機構，變頻電機驅動升降機構中心線與變頻電機驅動機構中心線平行，變頻電機驅動升降機構使變頻電機驅動機構中心高度升降，相對調整錠子安裝中心高度。所述變頻電機驅動機構上裝有動態扭矩傳感器，動態扭矩傳感器將所測得實時動態數據送數據採集模塊處理。所述動態扭矩傳感器經下波紋管聯軸器與變頻電機連接，經上波紋管聯軸器、帶輪軸與帶輪連接。動態扭矩傳感器、下波紋管聯軸器、變頻電機、上波紋管聯軸器、帶輪軸與帶輪軸向中心都在同一條直線上。所述變頻電機驅動機構通過錠帶與錠子安裝運動機構相連，變頻電機驅動機構中心線與錠子安裝中心線平行，並通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。所述錠子安裝運動機構包括上溜板、導軌基板，上溜板兩側分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承，以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角，且 軸線水平布置的滾動軸承，滾動軸承上裝有可以調整燕尾式滾動軸承導軌間隙的偏心軸。所述錠子安裝運動機構下面裝有步進電機加減載機構，步進電機加減載機構上裝有原點及超程限位開關，且步進電機加減載機構中心線與錠子安裝運動機構軸線平行。所述錠子安裝運動機構上裝有雷射轉速傳感器測速機構，雷射轉速傳感器將所測得的錠子轉速實時動態數據送數據採集模塊處理。所述雷射轉速傳感器，以反射雷射脈衝信號下降沿作為微機INTO的中斷源，以中斷周期為錠子實時轉速信號。所述驅動控制模塊由變頻器、變頻電機、步進電機及其驅動電路構成。變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，實施對變頻電機設定頻率、升速時間、運行、停止的控制，並與雷射轉速傳感器構成錠子轉速的閉環控制，向數據處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機實時頻率；步進電機及其驅動電路經數據採集模塊、RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。所述數據採集模塊與步進電機驅動電路相連接，數據採集模塊上電初始化，驅動步進電機加減載機構向原點循跡，直至接觸原點限位開關，步進電機停止運行，錠子處於加載狀態。所述數據採集模塊經RS485/RS232、Modbus串口通信協議與數據處理、顯示、文件存儲模塊相連接，並將動態實時採集的動態扭矩傳感器、雷射轉速傳感器測量數據打包處理送數據處理、顯示、文件存儲模塊。所述數據處理、顯示、文件存儲模塊通過後臺程序與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接，並將採用動態系統功率、動態驅動功率兩次測試技術經運算合成後的錠子動態功率曲線顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。本發明的有益效果是採用變頻電機驅動機構，可以控制錠子的升速時間，以使錠速有一個設定的升速曲線，便於測量錠子功耗與錠速的函數關係；採用變頻電機驅動升降機構，可以調整驅動帶輪與被測錠子的中心高，以適應不同型號錠子的測試；採用動態扭矩傳感器及16位AD7705晶片，測試精度高；錠子安裝運動機構採用可調間隙燕尾式滾動軸承導軌，結構簡單，承載能力及抗振性優於滾珠或滾針導軌，使用壽命長，即使導軌磨損，仍可通過調整偏心軸，消除間隙，保持導軌運行平穩；採用步進電機加減載機構，使得整個測試過程自動完成，步進電機加減載機構具有自動循跡功能，即使測試過程意外中途斷電，上電後仍可自動回復原點；採用雷射轉速傳感器測速機構、驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEff虛擬儀器前面板多種技術，能夠實時動態測試、直觀顯示錠子的動態功率曲線；由於變頻電機驅動，步進電機加減載，動態扭矩傳感器、雷射轉速傳感器數據採集，數據處理、顯示、文件存儲全部由計算機自動完成，因此，自動化程度及效率較高。
為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案，下面對本發明實施例中的附圖作簡單介紹。
圖I為本發明實施例公開的一種錠子動態虛擬功率測試儀裝配簡圖。圖2為圖I中步進電機加減載機構M-M剖視圖。圖3為圖I中雷射轉速傳感器測速機構和錠子安裝運動機構N-N剖視圖。圖4為圖I中安裝運動機構的燕尾式滾動軸承導軌剖視圖，其中N-N為軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承安裝剖視圖，需要說明的是，該剖視圖與圖3中的N-N剖視圖是圖I中的同一個N-N剖切位置；K-K為與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承安裝剖視圖。圖5為系統框圖。圖6為LabVIEW虛擬儀器前面板。圖7為數據採集流程圖。圖8為數據處理流程圖。
具體實施例方式下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進一步說明。本發明提供一種錠子動態虛擬功率測試儀，以滿足公正、科學、準確的評價錠子的能耗，客觀評價錠子節能性能，能動態的測試錠子的動態功率曲線的需求。圖I中示出了一種錠子動態虛擬功率測試儀裝配簡圖，以下按部件展開給予說明，包括變頻電機驅動升降機構、變頻電機驅動機構、動態扭矩傳感器、錠子安裝運動機構、步進電機加減載機構、雷射轉速傳感器測速機構，其中所述變頻電機驅動升降機構安裝基板7固定在床身I上，安裝基板7上裝有導軌11，導軌11上裝有絲槓12、絲槓座17、手輪18，絲槓12上裝有絲槓螺母13，絲槓螺母13與溜板3相連接；導軌11與安裝基板7連接處裝有鎖緊螺釘14、兩粒裝在垂直相交孔中的鋼球15，水平方向的孔中裝有鎖緊柱16，其左邊頂在溜板3的滑道上，右邊與鋼球15相接觸。鎖緊螺釘14、鋼球15、鎖緊柱16的作用是消除溜板3與導軌11間的間隙將溜板3鎖緊在導軌11上。工作時，鬆開鎖緊螺釘14，則鋼球15、鎖緊柱16取消了對溜板3的鎖緊，旋動手輪18，帶動絲槓12旋轉，使絲槓螺母13帶動溜板3上下運動，到合適高度，鎖緊鎖緊螺釘14，變頻電機驅動升降機構使變頻電機驅動機構中心高度升降，相對調整錠子39安裝中心高度。所述變頻電機驅動機構溜板3裝在導軌11上，溜板3下部裝有變頻電機2，中部裝有動態扭矩傳感器5，並通過下波紋管聯軸器4與變頻電機2相連、上波紋管聯軸器6與帶輪軸9相連，上部裝有軸承8，軸承8上裝有帶輪軸9，帶輪軸9上裝有驅動帶輪10，並通過錠帶40與錠子39相連，當變頻電機2旋轉時，通過同軸安裝的下波紋管聯軸器4、動態扭矩傳感器5、上波紋管聯軸器6、帶輪軸9、驅動帶輪10、錠帶40帶動錠子39運轉。所述變頻電機驅動升降機構中心線與變頻電機驅動機構中心線平行。 所述變頻電機驅動機構上裝有動態扭矩傳感器，動態扭矩傳感器將所測得實時動態數據送數據採集模塊處理。所述動態扭矩傳感器、下波紋管聯軸器、變頻電機、上波紋管聯軸器、帶輪軸與帶輪軸向中心都在同一條直線上。所述變頻電機驅動機構通過錠帶與錠子安裝運動機構相連，變頻電機驅動機構中心線與錠子安裝中心線平行，並通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。結合圖I所示的一種錠子動態虛擬功率測試儀裝配簡圖和圖2所示的步進電機加載機構M—M剖視圖，所述步進電機加減載機構步進電機導軌座20安裝在導軌基板32的底面上，步進電機導軌座20上裝有步進電機19、步進電機絲槓螺母21、絲杆螺母座22，絲杆螺母座22兩側裝有導向軸承軸23、導向軸承24，絲杆螺母座22上裝有加載座25，加載座25上裝有加載軸26、加載軸承27，步進電機導軌座20的右側面裝有滾輪支架29及滾輪28，牽引座31安裝在上溜板33上，加載砝碼30通過牽引線43、滾輪28與牽引座31相連，步進電機導軌座20的兩端分別裝有原點限位開關41和超程限位開關42。工作時，當步進電機19旋轉時，通過步進電機絲槓螺母21，帶動絲杆螺母座22在導向軸承軸23、導向軸承24的導向作用下，沿步進電機導軌座20左右移動，當絲杆螺母座22右移時，依靠加載砝碼30的重力通過牽引線43帶動牽引座31、和安裝在上溜板33上的錠子39右移，拉緊錠帶40，使錠子加載轉動，而絲杆螺母座22右移直至接觸到原點限位開關41，步進電機19停止旋轉；當絲杆螺母座22左移時，帶動加載座25、加載軸26、加載軸承27及牽引座31和安裝在上溜板33上的錠子39左移，鬆開錠帶40，此時牽引座31也通過牽引線43帶動加載砝碼30上升，使錠子39左移的同時減載停轉，而絲杆螺母座22左移直至步進電機19走過設定的步數停止旋轉，超程限位開關42用於絲杆螺母座22左移時的超程保護。所述步進電機加減載機構上裝有原點及超程限位開關，且步進電機加減載機構中心線與錠子安裝運動機構軸線平行。結合圖I所示的一種錠子動態虛擬功率測試儀裝配簡圖和圖3所示的錠子安裝運動機構N-N剖視圖部分以及圖4所示的安裝運動機構的燕尾式滾動軸承導軌剖視圖，所述錠子安裝運動機構導軌基板32上部做成裝配式燕尾形狀，下部固定在床身I上，由圖4中N-N剖面可見，上溜板33兩側分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承35，由圖4中K-K剖面可見，上溜板33兩側分別裝有與90° V型燕尾布置的滾動軸承35軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承35，各滾動軸承上裝有可以調整燕尾式滾動軸承導軌間隙的偏心軸34，分別調整各偏心軸34的偏心距，軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承35以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承35軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承35，就分別緊密接觸在導軌基板32的燕尾形導軌面上，構成燕尾式滾動軸承導軌，錠子39安裝在上溜板33的孔中。
由圖3雷射轉速傳感器測速機構和錠子安裝運動機構N-N剖視圖可見，測速支架36固定在上溜板33上，測速支架36上裝有測速支杆37，測速支杆37上裝有雷射轉速傳感器38，雷射轉速傳感器38向安裝在上溜板33上的錠子39發射雷射束，並接收反射回來的雷射脈衝，並將該脈衝作為雷射轉速傳感器將所測得的錠子轉速實時動態數據送數據採集模塊處理。所述雷射轉速傳感器以反射雷射脈衝信號下降沿作為微機INTO的中斷源，以中斷周期為錠子實時轉速信號，採用測周期法測量轉速的實時性優於脈衝計數法。圖5示出了一種錠子動態虛擬功率測試儀的系統框圖，以下按模塊展開給予說明，包括驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEff虛擬儀器前面板、RS485/RS232、Modbus串口通信以及動態扭矩傳感器、雷射轉速傳感器，其中由圖5系統框圖左下部雙點劃線框區域可見，所述驅動控制模塊變頻器與變頻電機相連，變頻電機通過扭矩傳感器帶動驅動帶輪旋轉，變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，實施對變頻電機設定頻率、升速時間、運行、停止的控制，並與雷射轉速傳感器構成錠子轉速的閉環控制，向數據處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機實時頻率；步進電機及其驅動電路經數據採集模塊、RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。由圖5系統框圖上中部雙點劃線框區域可見，所述數據採集模塊動態扭矩傳感器將所測得實時動態數據，經16位AD7705晶片模數轉換後，經SPI模擬串口送STC89C52RC處理。雷射轉速傳感器以反射雷射脈衝信號下降沿作為微機INTO的中斷源，以中斷周期為錠子實時轉速信號，送STC89C52RC處理，STC89C52RC經RS485/RS232、Modbus串口通信協議與數據處理、顯示、文件存儲模塊相連接，並將動態實時採集的動態扭矩傳感器、雷射轉速傳感器測量數據打包處理送數據處理、顯示、文件存儲模塊。STC89C52RC與步進電機驅動電路相連接，並經RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉，STC89C52RC上電初始化，驅動步進電機加減載機構向原點循跡，直至接觸原點限位開關，步進電機停止運行，錠子處於加載狀態。由圖5系統框圖右部雙點劃線框區域可見，所述數據處理、顯示、文件存儲模塊上位機LabVIEW應用程式經RS485/RS232、Modbus串口通信協議與驅動控制模塊、數據採集模塊相連，並向驅動控制模塊、數據採集模塊發送控制命令，接收返回數據。結合圖6LabVIEW虛擬儀器前面板，所述數據處理、顯示、文件存儲模塊通過後臺程序與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接，LabVIEW虛擬儀器前面板將數據採集模塊採集，數據處理、顯示、文件存儲模塊處理後的實時轉速、實時轉矩、實時功率以及採用動態系統功率、動態驅動功率兩次測試技術，經運算合成後的錠子動態功率曲線顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。圖7示出了一種錠子動態虛擬功率測試儀數據採集流程圖，以下按流程給予說明工作開始時，STC89C52RC上電初始化，分配埠、系統復位。埠分配C0M 口 -上位機，Pl 口模擬SPI串口 -轉矩AD轉換，PO 口數碼管顯示，P2 口-步進電機控制及原點限位開關、超程限位開關，INTO-錠子轉速信號，步進電機向原點循跡。接收上位機(COM 口)總線 上指令(Modbus協議)起始符、地址碼、功能碼、數據、
檢查碼、結束符。本機地址判斷，若總線上指令地址碼與本機設備號不符，則程序向上返回繼續地址判斷；若總線上指令地址碼與本機設備號相符，則程序向下執行，開始採集，向上位機(COM 口)返回本機幀數據(起始符、地址碼、功能碼、數據、檢查碼、結束符)(加載下錠子轉速、扭矩信號)。判斷總線上是否發來採集結束控制字，若沒有，則繼續採集；若接收到採集結束控制字，再判斷是否有錠子減載控制字，若沒有，則繼續判斷；若接收到錠子減載控制字，則步進電機左移，錠子減載停轉，完成一次採集。判斷是否有二次採集控制字，若沒有，則繼續判斷；若接收到二次採集控制字，開始採集，向上位機(COM 口)返回本機幀數據(起始符、地址碼、功能碼、數據、檢查碼、結束符)(減載下轉速、扭矩信號)，需要說明的是減載下，錠子停止轉動，轉速為零。判斷總線上是否發來採集結束控制字，若沒有，則繼續採集；若接收到採集結束控制字，則結束採集、程序復位(步進電機右移，返回原點，錠子預加載)。圖8示出了一種錠子動態虛擬功率測試儀數據處理流程圖，以下按流程給予說明，包括加負載測試子VI流程圖，空載測試子VI流程圖，計算測試結果子程序流程圖。所述加負載測試子VI流程圖，即錠子加載情況下，包含錠子轉矩、變頻電機驅動機構轉矩在內的轉矩、錠速、變頻電機速度、功率動態測試與轉換的過程。工作開始時，串口初始化，向COM 口發送控制字頻率F、升速時間T及數據採集功能字。接收錠子速度信號S、變頻電機速度信號Stl、轉矩信號M、轉換功率信號W，同時實時數據記錄、保存、顯示。由錠子速度信號S、變頻電機速度信號S。，計算傳動效率n = S/60S。，由傳動效率n計算補償頻率fb，A』並將補償頻率發送到串口，供變頻器接收執行。判斷錠子轉速是否達到設定值，判據為轉差S。<約定值，若未達到，補償頻率微控制字(解析度0. OlHz)，並將補償頻率微控制字發送到串口，供變頻器接收執行，並繼續測試、接收數據過程；若達到轉差約定值，則變頻電機停止、錠子停轉，步進電機減載，加負載測試過程結束。所述空載測試子VI流程圖，即錠子減載情況下，錠子停轉，僅包含變頻電機驅動機構轉矩在內的轉矩、錠速、變頻電機速度、功率動態測試與轉換的過程。向COM 口發送變頻器控制字(頻率F+頻率補償字Fb+補償頻率微控制字(解析度0. OlHz)、升速時間T)及數據採集功能字。接收變頻電機速度信號Stl、轉矩信號M、轉換功率信號W，合成錠子速度信號，同時實時數據記錄、保存、顯示。需要說明的是空載測試過程中，錠子停轉，錠速為零，所述合成錠子速度信號，即是將錠子零速度信號合成到空載測試數組中，將空載測試三維數組(變頻電機速度信號Stl、轉矩信號M、轉換功率信號W)轉換為和加負載測試過程一樣對應的四維數組(錠子速度信號S、變頻電機速度信號Stl、轉矩信號M、轉換功率信號W)。判斷變頻電機速度Stl是否達到約定值，判據為空載測試變頻電機速度Stl =加負載測試變頻電機速度Stl,若未達到，則繼續測試、接收數據過程，若達到約定值，則變頻電機停止、步進電機復位,空載測試過程結束。所述計算測試結果子程序流程圖，即錠子從加載到錠子減載過程中僅包含錠子轉矩在內的轉矩、錠速、變頻電機速度、功率動態測試與轉換的過程。 數據合成，方法將加負載測試過程四維數組(錠子速度信號S、變頻電機速度信號Stl、轉矩信號M、轉換功率信號W)和空載測試過程對應四維數組中，除變頻電機速度信號Stl作為兩數組同步基準外，其餘三維數組對應相減，合成為新的四維數組，並對運算結果進行數據記錄、保存、顯示，程序結束，關閉串口。綜上所述一種錠子動態虛擬功率測試儀，由變頻電機驅動機構、動態扭矩傳感器、變頻電機驅動升降機構、錠子安裝運動機構、步進電機加減載機構、雷射轉速傳感器測速機構、驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEW虛擬儀器前面板構成。測試儀採用模塊化設計，結構簡單，測試精度高，使用壽命長，自動化程度及效率較高，能夠實時動態測試、直觀顯示錠子的動態功率曲線。如果對錠子安裝運動機構的安裝部位稍加改動，即可適用於同類機械產品的動態功率測試。
權利要求
1.一種錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，包括變頻電機驅動機構、動態扭矩傳感器、變頻電機驅動升降機構、錠子安裝運動機構、步進電機加減載機構、雷射轉速傳感器測速機構、驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEW虛擬儀器前面板，其中 所述變頻電機驅動升降機構上裝有變頻電機驅動機構，變頻電機驅動升降機構中心線與變頻電機驅動機構中心線平行； 所述變頻電機驅動機構上裝有動態扭矩傳感器，動態扭矩傳感器將所測得實時動態數據送數據採集模塊處理； 所述數據採集模塊經RS485/RS232、Modbus串口通信協議與數據處理、顯示、文件存儲模塊相連接，並將動態實時採集的動態扭矩傳感器、雷射轉速傳感器測量數據打包處理送數據處理、顯示、文件存儲模塊； 所述數據處理、顯示、文件存儲模塊通過後臺程序與LabVIEW虛擬儀器前面板相連接，並將採用動態系統功率、動態驅動功率兩次測試技術經運算合成後的錠子動態功率曲線顯示在LabVIEW虛擬儀器前面板上。
2.根據權利要求I所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述動態扭矩傳感器、下波紋管聯軸器、變頻電機、上波紋管聯軸器、帶輪軸與帶輪軸向中心都在同一條直線上。
3.根據權利要求I所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述變頻電機驅動機構通過錠帶與錠子安裝運動機構相連，變頻電機驅動機構中心線與錠子安裝中心線平行，並通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。
4.根據權利要求I所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述錠子安裝運動機構包括上溜板、導軌基板，上溜板兩側分別裝有軸心夾角成90° V型燕尾布置的滾動軸承，以及與90° V型燕尾布置的滾動軸承軸線成45°夾角且軸線水平布置的滾動軸承，滾動軸承上裝有可以調整燕尾式滾動軸承導軌間隙的偏心軸。
5.根據權利要求I所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述錠子安裝運動機構下面裝有步進電機加減載機構，步進電機加減載機構上裝有原點及超程限位開關，且步進電機加減載機構中心線與錠子安裝運動機構軸線平行。
6.根據權利要求4所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述錠子安裝運動機構上裝有雷射轉速傳感器測速機構，雷射轉速傳感器將所測得的錠子轉速實時動態數據送數據採集模塊處理。
7.根據權利要求6所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述雷射轉速傳感器以反射雷射脈衝信號下降沿作為微機INTO的中斷源，以中斷周期為錠子實時轉速信號。
8.根據權利要求I所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述驅動控制模塊由變頻器、變頻電機、步進電機及其驅動電路構成，變頻器通過RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，實施對變頻電機設定頻率、升速時間、運行、停止的控制，並與雷射轉速傳感器構成錠子轉速的閉環控制，向數據處理、顯示、文件存儲模塊返回變頻電機實時頻率。
9.根據權利要求5所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，步進電機及其驅動電路經數據採集模塊、RS485/RS232、Modbus串口通信協議接收數據處理、顯示、文件存儲模塊的控制字，通過步進電機加減載機構使錠子旋轉或停轉。
10.根據權利要求9所述的錠子動態虛擬功率測試儀，其特徵在於，所述數據採集模塊與步進電機驅動電路相連接，數據採集模塊上電初始化，驅動步進電機加減載機構向原點循跡，直至接觸原點限位開關，步進電機停止運行，錠子處於加載狀態。
全文摘要
一種錠子動態虛擬功率測試儀，屬於紡織機械專件製造行業，將雷射測速、動態扭矩測試、變頻驅動、步進電機自動加減載、微機實時閉環測控、虛擬儀器、RS485/RS232、Modbus串口通信、機電一體化技術應用於錠子測試技術領域的動態功率測試專用設備。測試儀由變頻電機驅動機構、動態扭矩傳感器、變頻電機驅動升降機構、錠子安裝運動機構、步進電機加減載機構、雷射轉速傳感器測速機構、驅動控制模塊、數據採集模塊、數據處理、顯示、文件存儲模塊、LabVIEW虛擬儀器前面板構成。測試儀模塊化設計，結構簡單，測試精度高，使用壽命長，自動化程度及效率較高，能夠實時動態測試、直觀顯示錠子的動態功率曲線。
文檔編號G01L3/24GK102645297SQ20121014401
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月29日 優先權日2012年4月29日
發明者曹秀成, 繆山林, 繆崯森 申請人:河南二紡機股份有限公司, 繆崯森