一种用于自动测量大电机气隙的光纤检测装置的制作方法

1.本发明涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种用于自动测量大电机气隙的光纤检测装置。


背景技术：

2.光纤探头是光纤传感器中接收信号的最前端部分，光纤具有很多优异的性能，例如：耐水、耐高温、耐化学腐蚀；抗电磁干扰和核辐射、电绝缘；尺寸小、可弯曲、重量轻，能够应用于人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区）。基于光纤的传感器具有许多特点，如灵敏度高、传输速度快、信息容量大、适用性宽等。
3.而对于磁浮电机来说，初级电磁铁与次级电磁铁之间的气隙是保障其正常运行最关键的因素之一。在制造、安装、运行等环节均可产生气隙分布不均，当气隙分布不均超过10%时，即认为磁浮电机存在气隙故障，故障将会对初级电磁铁产生不平衡的磁拉力，因此检测气隙对电机有着重要意义。传统的气隙动态测量方法是利用电容、电感、电涡流原理测量，但这些都不适用于在强电磁场环境精确测量。光纤传感器是利用被测表面与传感器表面距离变化引起接收光线强度变化的原理测量位移，因此具有抗电磁干扰的优点。
4.现有的光纤传感器探头在伸入到大型电机次级电磁铁内进行检测的过程中，由于光纤传感器量程有限，有时间隙的长度超过了光纤传感器的量程，光纤传感器发射出的光线超过量程后容易发生散射等现象，导致测量不够精确，且测量时需要对电机多个点进行测量，每个点均需要安装一个光纤传感器探头对其进行检测，因此提高了测量的成本。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术中的不足，提供了一种用于自动测量大电机气隙的光纤检测装置，以解决现有技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种用于自动测量大电机气隙的光纤检测装置，包括光纤探头、推进装置、移动装置、主控装置和轨道，所述光纤探头设置在推进装置上，所述移动装置安装在推进装置上，所述移动装置可带动推进装置在轨道上移动，所述推进装置包括升降支架，所述升降支架上设有第一电机，所述升降支架上滑接有升降台，所述第一电机的输出端与升降台相连接，所述光纤探头竖直设置在升降台上，所述主控装置分别与光纤探头、推进装置和移动装置信号连接。
7.优选的，所述光纤探头包括由内而外设置的发射光纤和至少两组接收光纤，所述接收光纤包括多根多模光纤，多根多模光纤环绕设置在发射光纤外侧。
8.优选的，所述升降台通过丝杆滑接在升降支架上，所述第一电机的输出端与丝杆相连接。
9.优选的，所述第一电机为步进电机。
10.优选的，所述第一电机为直线电机。
11.优选的，所述移动装置包括转轴，所述转轴一端转动连接在升降支架下部，所述转轴上固定有齿轮，所述转轴另一端与第二电机相连接。
12.优选的，所述轨道包括轨道支架，所述轨道支架为环形，所述轨道支架内壁上连接有齿条，所述齿条可与齿轮相齿接，所述轨道支架上开设有用于转轴穿过的环形孔。
13.优选的，所述轨道支架外侧设有电机滑槽，所述第二电机滑接在电机滑槽内。
14.本发明的优点在于：本发明通过设置推进装置提高了光纤探头的测量范围，若光纤探头量程不足以测量过大的气隙时，推进装置可精准的将光纤探头推入电机次级磁铁内，通过主控装置可计算出推进装置推进的距离，推进装置推进的距离加上光纤探头检测的距离即是气隙实际的距离，且通过设置移动装置可带动光纤探头移动到各个检测点的下方，从而使一个光纤探头可对多个点进行检测，减少了生产成本，本发明设计合理，符合市场需求，适合推广。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
16.图1是本发明结构示意图；图2是本发明中轨道结构示意图；图3是本发明光纤探头结构示意图；图4是本发明磁浮电机的次级磁铁结构示意图。
具体实施方式
17.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
18.实施例一：如图1至图4所示，一种用于自动测量大电机气隙的光纤检测装置，包括光纤探头1、推进装置、移动装置、主控装置和轨道11，所述光纤探头1设置在推进装置上，所述移动装置安装在推进装置上，所述移动装置可带动推进装置在轨道11上移动，所述推进装置包括升降支架2，所述升降支架2上设有第一电机4，所述升降支架2上滑接有升降台3，所述第一电机4的输出端与升降台3相连接，所述光纤探头1竖直设置在升降台3上，所述主控装置分别与光纤探头1、推进装置和移动装置信号连接。
19.所述光纤探头1包括由内而外设置的发射光纤9和至少两组接收光纤，所述接收光纤包括多根多模光纤10，多根多模光纤10环绕设置在发射光纤9外侧，所述升降台3通过丝杆5滑接在升降支架2上，所述第一电机4的输出端与丝杆5相连接，接收光纤为两组或三组或四组，接收光纤组数多时能够接收发射光纤9发出光线的范围较大，从而增加测量距离。
20.所述第一电机4为步进电机，步进电机运行精准，精度较高。
21.所述移动装置包括转轴8，所述转轴8一端转动连接在升降支架2下部，所述转轴8上固定有齿轮7，所述转轴8另一端与第二电机6相连接，第二电机6可带动转轴8转动，转轴8可带动齿轮7转动。
22.所述轨道11包括轨道11支架，所述轨道11支架为环形，所述轨道11支架内壁上连接有齿条12，所述齿条12可与齿轮7相齿接，所述轨道11支架上开设有用于转轴8穿过的环形孔14，齿轮7转动后可沿齿条12带动推进装置移动，转轴8穿过的环形孔14后与第二电机6相连，第二电机6位于轨道11支架外侧。
23.所述轨道11支架外侧设有电机滑槽13，所述第二电机6滑接在电机滑槽13内，第二电机6可沿电机滑槽13移动，电机滑槽13可防止第二电机6旋转。
24.本发明的原理为，磁浮电机的次级磁铁15上设置有多个检测点，检测点为次级磁铁15上开设的多个检测孔16，光纤探头1可插入检测孔16内对气隙进行检测，一般光纤探头1的量程有限，当气隙超过光纤探头1量程时，受量程所限，会出现光线发射出去后无法正常反射回来或测量精度大幅下降的现象，因此为保证正常测量，需要通过推进装置将光纤探头1推入一端距离，减少光纤探头1与初级磁铁之间的距离，使光纤探头1与初级磁铁之间的距离处于光纤探头1检测量程内，推进装置将光纤探头1推入的距离加上光纤探头1测量出的距离即是气隙实际的距离，推进装置推进时受主控装置控制，主控装置为上位机，上位机可计算出气隙实际的距离，推进装置在使用过程中，通过控制第一电机4的正转或反转从而带动丝杆5正转或反转，丝杆5正转或反转可带动升降台3上升或下降，从而带动光纤探头1上移或下移，移动装置可带动推进装置及光纤探头1沿轨道11移动到检测孔16正下方，运行时，第二电机6正转或反转可带动转轴8正转或反转，从而带动齿轮7正转和反转，齿轮7与齿条12齿接后齿条12固定不动，齿轮7沿齿条12方向向前运行，从而带动推进装置移动，上位机可控制移动装置精确运行到指定位置，从而解决了一个光纤探头1可对多个点进行检测的问题。
25.实施例二：实施例二与实施例一的不同之处在于，所述第一电机4为直线电机，直线电机可直接带动升降台3上下移动，结构更加简单，安装更加便利。
26.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
27.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。