專利名稱：一種非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種船舶艉軸轉速和轉向的測量裝置。
背景技術：
船舶在航行時，指揮人員需要實時了解船舶艉軸轉速和轉向的運行情況，并且船舶的操縱裝置需要艉軸的轉速作為船舶操縱的反饋信號。因此在船舶上均配置有艉軸轉速
測量裝置。傳統(tǒng)的艉軸電動轉速表由測速發(fā)電機、轉速指示表、鏈輪、鏈條組成。船舶艉軸通過鏈輪和鏈條帶動測速發(fā)電機，由測速發(fā)電機發(fā)出直流電，驅動轉速指示表進行顯示。這種轉速表設備體積大，并且存在機械轉動部件，需要經(jīng)常維護和保養(yǎng)，可靠性較差。另外，鏈輪和鏈條在轉動時，產(chǎn)生的振動和空氣噪聲較大，影響船艙的工作環(huán)境。因此需開發(fā)一種體積小、可靠性高、無振動和空氣噪聲的船舶艉軸轉速測量裝置。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是:提供一種非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，能提高測量轉速的可靠性。本實用新型為解決上述技術問題所采取的技術方案為:一種非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:它包括供電電路、信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路，其中信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路三部分順次連接，供電電路分別與這三部分連接供電；所述的信號檢測電路包括信號盤和光電轉換電路；信號盤固定在船舶艉軸上，信號盤上均布測向孔和測速孔；光電轉換器電路由紅外發(fā)射管、紅外接收管、放大電路順次聯(lián)接而成，其中紅外發(fā)射管和紅外接收管分設在信號盤的兩側，紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光經(jīng)測向孔和測速孔被紅外接收管接收。按上述方案，所述的信號處理及輸出電路包括時鐘信號電路和調理輸出電路，時鐘信號電路由晶振、第一分頻器電路、第一放大電路和第二分頻器電路順次聯(lián)接而成；調理輸出電路包括轉速調理輸出電路和轉向調理輸出電路，轉速調理輸出電路由第二放大電路、邏輯比較電路順次聯(lián)接而成，轉向調理輸出電路由觸發(fā)器和第三放大電路順次聯(lián)接而成；其中邏輯比較電路的輸入端與第二分頻器電路的輸出端連接，第二放大電路的輸入端、晶振的輸入端和觸發(fā)器的輸入端分別與所述信號檢測電路的輸出端連接；邏輯比較電路的輸出端和第三放大電路的輸出端分別與顯示電路連接。按上述方案，所述的顯示電路由計數(shù)電路、譯碼驅動電路、數(shù)碼顯示管順次聯(lián)接而成。按上述方案，所述的測速孔為60個。按上述方案，所述的測向孔為10-20個。本實用新型的工作原理為:信號盤安裝在船舶艉軸上，信號盤上均勻分布若干個測速孔和測向孔。在艉軸旋轉時，由紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光穿過光盤上的測速孔和測向孔，由紅外接收管接收后形成一系列脈沖信號，然后送信號處理及輸出電路，信號處理及輸出電路對脈沖信號進行處理后，送顯示電路進行顯示，同時對船舶操縱裝置提供轉速信號輸出。本實用新型的有益效果為:1、本實用新型采用電路結構，盡量減少機械部件，且信號測量電路采用發(fā)射和接收紅外光的方式，測量部分不與艉軸接觸，具有可靠性高、使用壽命長的優(yōu)點。2、電路集成性高，從而減小了整體體積，電路均為弱電信號，功耗低，精度高。3、信號盤安裝方便，不影響船舶艉軸的原設計；采用數(shù)字式顯示，便于觀察。4、裝置無機械轉動部件，工作時無振動和空氣噪聲。5、裝置具有良好的擴展性能，最多可擴展8只顯示單元。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型一實施例中供電電路和信號檢測電路圖。圖3為本實用新型一實施例中信號處理及輸出電路圖。圖4為本實用新型一實施例中顯示電路圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的結構示意圖，它包括供電電路、信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路，其中信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路三部分順次連接，供電電路分別與這三部分連接供電。如圖2所示，供電電路由變壓器、整流濾波電路和穩(wěn)壓電路順此聯(lián)接而成。信號檢測電路包括信號盤和光電轉換電路，信號盤固定在船舶艉軸上，信號盤上均布測向孔和測速孔(為便于計算，本實施例中測速孔取60個；測向孔為10-20個，本實施例中取15個);光電轉換器電路由紅外發(fā)射管、紅外接收管、放大電路順次聯(lián)接而成，其中紅外發(fā)射管和紅外接收管分設在信號盤的兩側，紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光經(jīng)測向孔和測速孔被紅外接收管接收。如圖3所示，所述的信號處理及輸出電路包括時鐘信號電路和調理輸出電路，時鐘信號電路由晶振、第一分頻器電路、第一放大電路和第二分頻器電路順次聯(lián)接而成；調理輸出電路包括轉速調理輸出電路和轉向調理輸出電路，轉速調理輸出電路由第二放大電路、邏輯比較電路順次聯(lián)接而成，轉向調理輸出電路由觸發(fā)器和第三放大電路順次聯(lián)接而成；其中邏輯比較電路的輸入端與第二分頻器電路的輸出端連接，第二放大電路的輸入端、晶振的輸入端和觸發(fā)器的輸入端分別與所述信號檢測電路的輸出端連接；邏輯比較電路的輸出端和第三放大電路的輸出端分別與顯示電路連接。如圖4所示，顯示電路由計數(shù)電路、譯碼驅動電路、數(shù)碼顯示管順次聯(lián)接而成。本實施例中，信號盤安裝在船舶艉軸上，同艉軸一起轉動，信號盤上均勻分布60個測速孔和15個測向孔。在艉軸旋轉時，由紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光穿過光盤上的測速孔和測向孔，由紅外接收管接收后形成一系列脈沖信號(測向信號為兩路相位不同的脈沖信號，利用相位差來判斷正轉及反轉)，然后送信號處理及輸出電路。由光電轉換電路送來的脈沖信號經(jīng)信號處理及輸出電路進行時序處理、整形、轉向判別后(轉速為脈沖信號，DC5V電平，轉向為高低電平信號，DC5V)，一路送顯示電路進行顯示，一路為船舶操縱裝置及分顯示單元提供信號。顯示電路將信號處理及輸出電路送來的脈沖信號進行計數(shù)、譯碼、驅動后，在數(shù)碼管上顯示轉速及轉向信息，正轉時顯示“ + ”，反轉時顯示計數(shù)時間為ls，顯示更新時間為3s。
權利要求1.一種非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:它包括供電電路、信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路，其中信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路三部分順次連接，供電電路分別與這三部分連接供電； 所述的信號測量電路包括信號盤和光電轉換電路；信號盤固定在船舶艉軸上，信號盤上均布測向孔和測速孔；光電轉換器電路由紅外發(fā)射管、紅外接收管、放大電路順次聯(lián)接而成，其中紅外發(fā)射管和紅外接收管分設在信號盤的兩側，紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光經(jīng)測向孔和測速孔被紅外接收管接收。
2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:所述的信號處理及輸出電路包括時鐘信號電路和調理輸出電路，時鐘信號電路由晶振、第一分頻器電路、第一放大電路和第二分頻器電路順次聯(lián)接而成；調理輸出電路包括轉速調理輸出電路和轉向調理輸出電路，轉速調理輸出電路由第二放大電路、邏輯比較電路順次聯(lián)接而成，轉向調理輸出電路由觸發(fā)器和第三放大電路順次聯(lián)接而成；其中邏輯比較電路的輸入端與第二分頻器電路的輸出端連接，第二放大電路的輸入端、晶振的輸入端和觸發(fā)器的輸入端分別與所述信號檢測電路的輸出端連接；邏輯比較電路的輸出端和第三放大電路的輸出端分別與顯示電路連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:所述的顯示電路由計數(shù)電路、譯碼驅動電路、數(shù)碼顯示管順次聯(lián)接而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:所述的測速孔為60個。
5.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，其特征在于:所述的測向孔為10-20個。
專利摘要本實用新型提供一種非接觸式艉軸數(shù)字轉速測量裝置，包括供電電路、信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路，其中信號檢測電路、信號處理及輸出電路和顯示電路三部分順次連接，供電電路分別與這三部分連接供電；所述的信號檢測電路包括信號盤和光電轉換電路；信號盤固定在船舶艉軸上，信號盤上均布測向孔和測速孔；光電轉換器電路由紅外發(fā)射管、紅外接收管、放大電路順次聯(lián)接而成，其中紅外發(fā)射管和紅外接收管分設在信號盤的兩側，紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光經(jīng)測向孔和測速孔被紅外接收管接收。本實用新型采用電路結構，盡量減少機械部件，且信號測量電路采用發(fā)射和接收紅外光的方式，測量部分不與艉軸接觸，具有可靠性高、使用壽命長的優(yōu)點。
文檔編號G01P13/04GK202929048SQ20122062612
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權日2012年11月23日
發(fā)明者范則陽, 谷希謹, 程駿, 范永江, 謝坤 申請人:中國艦船研究設計中心