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专利名称：一种非接触式艉轴数字转速测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶艉轴转速和转向的测量装置。
背景技术：
船舶在航行时，指挥人员需要实时了解船舶艉轴转速和转向的运行情况，并且船舶的操纵装置需要艉轴的转速作为船舶操纵的反馈信号。因此在船舶上均配置有艉轴转速
测量装置。传统的艉轴电动转速表由测速发电机、转速指示表、链轮、链条组成。船舶艉轴通过链轮和链条带动测速发电机，由测速发电机发出直流电，驱动转速指示表进行显示。这种转速表设备体积大，并且存在机械转动部件，需要经常维护和保养，可靠性较差。另外，链轮和链条在转动时，产生的振动和空气噪声较大，影响船舱的工作环境。因此需开发一种体积小、可靠性高、无振动和空气噪声的船舶艉轴转速测量装置。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是:提供一种非接触式艉轴数字转速测量装置，能提高测量转速的可靠性。本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:它包括供电电路、信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路，其中信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路三部分顺次连接，供电电路分别与这三部分连接供电；所述的信号检测电路包括信号盘和光电转换电路；信号盘固定在船舶艉轴上，信号盘上均布测向孔和测速孔；光电转换器电路由红外发射管、红外接收管、放大电路顺次联接而成，其中红外发射管和红外接收管分设在信号盘的两侧，红外发射管发射的红外光经测向孔和测速孔被红外接收管接收。按上述方案，所述的信号处理及输出电路包括时钟信号电路和调理输出电路，时钟信号电路由晶振、第一分频器电路、第一放大电路和第二分频器电路顺次联接而成；调理输出电路包括转速调理输出电路和转向调理输出电路，转速调理输出电路由第二放大电路、逻辑比较电路顺次联接而成，转向调理输出电路由触发器和第三放大电路顺次联接而成；其中逻辑比较电路的输入端与第二分频器电路的输出端连接，第二放大电路的输入端、晶振的输入端和触发器的输入端分别与所述信号检测电路的输出端连接；逻辑比较电路的输出端和第三放大电路的输出端分别与显示电路连接。按上述方案，所述的显示电路由计数电路、译码驱动电路、数码显示管顺次联接而成。按上述方案，所述的测速孔为60个。按上述方案，所述的测向孔为10-20个。本实用新型的工作原理为:信号盘安装在船舶艉轴上，信号盘上均匀分布若干个测速孔和测向孔。在艉轴旋转时，由红外发射管发出的红外光穿过光盘上的测速孔和测向孔，由红外接收管接收后形成一系列脉冲信号，然后送信号处理及输出电路，信号处理及输出电路对脉冲信号进行处理后，送显示电路进行显示，同时对船舶操纵装置提供转速信号输出。本实用新型的有益效果为:1、本实用新型采用电路结构，尽量减少机械部件，且信号测量电路采用发射和接收红外光的方式，测量部分不与艉轴接触，具有可靠性高、使用寿命长的优点。2、电路集成性高，从而减小了整体体积，电路均为弱电信号，功耗低，精度高。3、信号盘安装方便，不影响船舶艉轴的原设计；采用数字式显示，便于观察。4、装置无机械转动部件，工作时无振动和空气噪声。5、装置具有良好的扩展性能，最多可扩展8只显示单元。

图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型一实施例中供电电路和信号检测电路图。图3为本实用新型一实施例中信号处理及输出电路图。图4为本实用新型一实施例中显示电路图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图，它包括供电电路、信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路，其中信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路三部分顺次连接，供电电路分别与这三部分连接供电。如图2所示，供电电路由变压器、整流滤波电路和稳压电路顺此联接而成。信号检测电路包括信号盘和光电转换电路，信号盘固定在船舶艉轴上，信号盘上均布测向孔和测速孔(为便于计算，本实施例中测速孔取60个；测向孔为10-20个，本实施例中取15个);光电转换器电路由红外发射管、红外接收管、放大电路顺次联接而成，其中红外发射管和红外接收管分设在信号盘的两侧，红外发射管发射的红外光经测向孔和测速孔被红外接收管接收。如图3所示，所述的信号处理及输出电路包括时钟信号电路和调理输出电路，时钟信号电路由晶振、第一分频器电路、第一放大电路和第二分频器电路顺次联接而成；调理输出电路包括转速调理输出电路和转向调理输出电路，转速调理输出电路由第二放大电路、逻辑比较电路顺次联接而成，转向调理输出电路由触发器和第三放大电路顺次联接而成；其中逻辑比较电路的输入端与第二分频器电路的输出端连接，第二放大电路的输入端、晶振的输入端和触发器的输入端分别与所述信号检测电路的输出端连接；逻辑比较电路的输出端和第三放大电路的输出端分别与显示电路连接。如图4所示，显示电路由计数电路、译码驱动电路、数码显示管顺次联接而成。本实施例中，信号盘安装在船舶艉轴上，同艉轴一起转动，信号盘上均匀分布60个测速孔和15个测向孔。在艉轴旋转时，由红外发射管发出的红外光穿过光盘上的测速孔和测向孔，由红外接收管接收后形成一系列脉冲信号(测向信号为两路相位不同的脉冲信号，利用相位差来判断正转及反转)，然后送信号处理及输出电路。由光电转换电路送来的脉冲信号经信号处理及输出电路进行时序处理、整形、转向判别后(转速为脉冲信号，DC5V电平，转向为高低电平信号，DC5V)，一路送显示电路进行显示，一路为船舶操纵装置及分显示单元提供信号。显示电路将信号处理及输出电路送来的脉冲信号进行计数、译码、驱动后，在数码管上显示转速及转向信息，正转时显示“ + ”，反转时显示计数时间为ls，显示更新时间为3s。
权利要求1.一种非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:它包括供电电路、信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路，其中信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路三部分顺次连接，供电电路分别与这三部分连接供电； 所述的信号测量电路包括信号盘和光电转换电路；信号盘固定在船舶艉轴上，信号盘上均布测向孔和测速孔；光电转换器电路由红外发射管、红外接收管、放大电路顺次联接而成，其中红外发射管和红外接收管分设在信号盘的两侧，红外发射管发射的红外光经测向孔和测速孔被红外接收管接收。
2.根据权利要求1所述的非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:所述的信号处理及输出电路包括时钟信号电路和调理输出电路，时钟信号电路由晶振、第一分频器电路、第一放大电路和第二分频器电路顺次联接而成；调理输出电路包括转速调理输出电路和转向调理输出电路，转速调理输出电路由第二放大电路、逻辑比较电路顺次联接而成，转向调理输出电路由触发器和第三放大电路顺次联接而成；其中逻辑比较电路的输入端与第二分频器电路的输出端连接，第二放大电路的输入端、晶振的输入端和触发器的输入端分别与所述信号检测电路的输出端连接；逻辑比较电路的输出端和第三放大电路的输出端分别与显示电路连接。
3.根据权利要求1所述的非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:所述的显示电路由计数电路、译码驱动电路、数码显示管顺次联接而成。
4.根据权利要求1所述的非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:所述的测速孔为60个。
5.根据权利要求1所述的非接触式艉轴数字转速测量装置，其特征在于:所述的测向孔为10-20个。
专利摘要本实用新型提供一种非接触式艉轴数字转速测量装置，包括供电电路、信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路，其中信号检测电路、信号处理及输出电路和显示电路三部分顺次连接，供电电路分别与这三部分连接供电；所述的信号检测电路包括信号盘和光电转换电路；信号盘固定在船舶艉轴上，信号盘上均布测向孔和测速孔；光电转换器电路由红外发射管、红外接收管、放大电路顺次联接而成，其中红外发射管和红外接收管分设在信号盘的两侧，红外发射管发射的红外光经测向孔和测速孔被红外接收管接收。本实用新型采用电路结构，尽量减少机械部件，且信号测量电路采用发射和接收红外光的方式，测量部分不与艉轴接触，具有可靠性高、使用寿命长的优点。
文档编号G01P13/04GK202929048SQ20122062612
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者范则阳, 谷希谨, 程骏, 范永江, 谢坤 申请人:中国舰船研究设计中心