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专利名称：集成电缆信号调节方法和装置的制作方法
发明的背景本发明涉及集成电缆信号调节方法和装置，用于补偿可预测的或特别在将轴承安装在轴上期间的系统性测量误差。
安装滚动轴承时，特别将滚动轴承安装在圆锥支座上时，要求轴承必须以静压配合安装在轴上或接头套筒上。为弄清轴承环被抬高要求的距离，EP 0688967 B1早先已建议一种方法，其中在沿轴向抬高环的期间，至少在轴承的一个侧面上测量应变，并计算轴承中瞬间间隙的下降，然后此间隙下降被用于确定轴承将沿轴向被抬高的距离。
应变由传感器，最好是应变仪加以测量，而代表轴承环中应变变化的信号通过电缆传送至布置的计算器，用以根据已知初始间隙和来自传感器的信号计算瞬间名义间隙的下降和所述初始间隙值，它表示在显示器上。这种计算器和显示器的组合常常是一种手持指示器。
在发展此方法期间，选择了一种简化，即由于几何因素选择了较大的系统误差。根据此简化，不管安装哪种轴承都应用相同的补偿因子。
但是对有些类型的轴承，不允许将传感器安装在侧面上，为此，有时可应用侧面安装的传感器，有时则应用顶部安装的传感器，即安装在滚动体座圈轴向向外侧的内轴承环的外包络表面的区域上。
大量试验表明二者存在系统性误差，即采用两种不同位置的传感器时，测量间的偏离值为6％至7％，而侧面位置将给出较高的值。差异取决于这一事实，即测量在较靠近轴处进行，而约一半的差异起因于其它边缘效应。散布误差(dispersion error)在安装于侧面的传感器中也较大。
安装轴承时，如应用上述将传感器设置于轴承环侧面的方法，则此误差会使轴承的配合太松，这可能导致轴承过早的损坏。这样的轴承损坏可能造成大量的经济损失，甚至丧失人的生命。
从技术观点看来，肯定可以对指示器进行人工设定，但这一解决方案包含增加人为误差的风险。因此，从安全观点看来，希望有一种不复杂的方法，为消除由于设备操作疏忽引起的误差风险，它不要求任何人工的设定。
本发明的目的是提出一种简单的方法和装置，用于以不正确操作风险降低的方式补偿由上述方式引起的测量结果中的系统误差。
要求的补偿是降低用顶部安装传感器和用侧面安装传感器进行的测量值之间的6或7％的偏差。
当然可以对不同类型的轴承，特别对传感器在轴承上的不同固定位置，在指示器中布置各个设定，但这种解决方案不适用于目前应用的指示器，而且还很可能引起费用的增加。
本发明的目的是提出一种方法和装置，用于以简单和有效花费的方法，收支相当的费用增加来解决系统测量误差的补偿，且这一目的已通过如所附权利要求1所述的方法，加上如所附权利要求5所述的装置而达到。
下文将参考附图示意性所示的非限定性实施例对本发明进一步加以说明。


图1表示应用已知的方法和设备的安装次序下的部分球形滚轴轴承的透视图。
图2是部分环形滚轴轴承的横截面图。
图3和4是本发明提出的装置的透视图和平面图。
图1表示了部分球形滚轴轴承1的透视图，该轴承1具有外座圈环2和内座圈环3，以及若干布置在外、内环之间的球形滚轴4。球形外形允许外座圈环2相对滚轴进行角向运动，由此对准误差可加以补偿。然而，滚轴4相对内座圈环3的位置基本不变，因此，可能将传感器5装配在座圈的面上，也即在被滚轴占据的、内座圈环的部分内包络表面的外侧面积上。传感器5通过电缆6与指示器7相连接，它在安装过程期间在其显示器上连续地表示一个值，此值代表现时内间隙下降除以中心孔直径。指示器适用于当传感器5以所述方法装配在内座圈上，即安装在内环3的内包络表面上时表示正确值。
图2表示部分环形轴承11的横截面，环形轴承11具有外座圈环12、内座圈环13以及放置在环12、13之间的环形滚轴14。已知，此类轴承以不同于球形滚轴轴承的方式进行运行，因为其座圈环12、13及其滚轴14能相互相对既在角向，又在轴向进行运动。这意味着在内环的内包络表面上没有空间安装传感器，因为滚轴能沿着内座圈环的整个轴向延伸范围而轴向运动。如示意地所示，传感器15代之被装配在内座圈环的侧面上，它在此处也能测量轴承11安装期间环中的应变变化，并通过电缆16将代表轴承环中的应变的信号传送至未加表示的指示器。
如上所述，传感器位置的这一不同将使给出的测量值比顶部安装传感器5的高6至7％，因此，如果轴承安装操作员以传感器为顶部安装的相同方式应用示于指示器中的值，则轴承将具有太松的轴承配合。
图3表示传感器15的透视图，而图4表示传感器15的平面图，传感器15最好是一片装备有应变仪(未表示)的薄箔。传感器连接至信号电缆16，它用于连接至图中未表示、但如图1所示同一类型的指示器，并将代表轴承环13中现时应变的信号分送至该指示器。
在电缆16中设置了补偿装置17，与顶部安装传感器5相比，它用以将侧面安装的传感器15的信号值相应下降6-7％，因为上述试验已发现这是两种不同安装方式之间的系统误差。
这样，要求的补偿不是在传感器15中，也不是在通过电缆16连接于此的指示器中实现，而是在电缆本身中实现。
应用无源元件是较好的，但是，与应变仪并联地设置电阻器将引起基础电阻的非线性和完全偏移。
然而，其本身已经证实，由一个串联电阻器与一个并联电阻器构成的结构将给出一个只由无源元件构成的结构，它在应变仪工作的区域是基本线性的。
此补偿装置17由一个串联电阻器与一个并联电阻器构成，并封装在例如模压成型的塑料盒中，因此它与传感器15和电缆16集成在一起，不能被使用者加以改变。为保护它在生产和运输期间免受油污的沾染，装置可封装在皱缩薄膜包装中。
应变仪的基础电阻约为350Ω，在此处应用范围内的变化最多约为0.8Ω。感兴趣的下降在约5％至15％之间，特别是约7％，这对应并联电阻在10000Ω和20000Ω之间，此范围从线性观点看来是十分合适的。
应用所述的方法和装置获得了对每一特定轴承都适宜的补偿因子，从而安装过程将变得安全，即使安装是由非专家的员工进行，因为指示器将显示间隙下降的真实值。
本发明不限于所示和所述的实施例，而是可在所附权利要求的范围内进行改变和变动。
权利要求
1.一种集成电缆信号调节方法，此方法应用于将具有圆锥形中心孔的轴承(11)安装在轴上的情况，而应变在轴承环(13)处加以测量，因为轴承环沿轴向在轴上抬高，轴承中的瞬间间隙下降则根据测得的应变加以计算，并应用内轴承间隙的下降决定轴承沿轴向将被驱动的量，其特征在于，为了补偿在轴承环(11)的侧面而不是在其内包络表面进行应变测量而出现的形式为太高的测量结果的系统测量误差，将补偿装置(17)连接在装配至测量点的传感器(15)与显示测量结果的指示器之间的电缆(16)上，并且，补偿装置(17)在测量信号到达指示器之前，以对应测量误差的因子降低测量信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无源电元件被用作补偿装置(17)。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，电阻器被用作无源电元件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，使用至少一个串联的电阻器和至少一个并联的电阻器。
5.一种集成电缆信号调节装置，此装置应用于将具有圆锥形中心孔的轴承(11)安装在轴上的情况，而应变在轴承环(13)处加以测量，因为轴承环沿轴向在轴上抬高，轴承中的瞬间间隙下降则根据测得的应变加以计算，并应用内轴承间隙的下降决定轴承沿轴向将被驱动的量，该装置包括装配至轴承内座圈环(13)的传感器(15)，和从传感器伸展至具有显示器以显示测量结果的指示器的电缆(16)，其特征在于，在电缆(16)中连接了补偿装置(17)，用于降低传到指示器的信号，以补偿由于将传感器(15)装配至轴承环(13)的侧面而不是其外包络表面的位置引起的信号偏离。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，补偿装置(17)包含形式为电阻器的无源电元件。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，一个电阻器与传感器元件进行串联，而另一个与之进行并联。
8.如权利要求5-7中任一权利要求所述的装置，其特征在于，补偿装置(17)封装在盒中，最好在塑料盒中。
全文摘要
本发明涉及集成电缆信号调节方法和装置，此方法和装置应用于将具有圆锥形中心孔的轴承安装在轴上的情况，而应变在轴承环处加以测量，因为轴承环沿轴向在轴上抬高，轴承中的瞬间间隙下降则根据测得的应变加以计算，并应用内轴承间隙的下降决定轴承沿轴向将被驱动的量，其特征在于，为了补偿在轴承环的侧面而不是在其内包络表面进行应变测量而出现的形式为太高的测量结果的系统测量误差，将补偿装置(17)连接在装配至测量点的传感器(15)与显示测量结果的指示器之间的电缆(16)上，并且，补偿装置(17)用于在测量信号到达指示器之前，以对应测量误差的因子降低测量信号。
文档编号G01B7/16GK1584539SQ200410057839
公开日2005年2月23日 申请日期2004年8月19日 优先权日2003年8月19日
发明者约翰·福尔克, 安尼卡·利德斯特伦 申请人:Skf公司