[发明专利]一种气体轴承装配检测装置、方法和系统

权利要求书

1.一种气体轴承装配检测装置，其特征在于，包括：

待检测的气体轴承本体，所述气体轴承本体包括定子和转子，所述定子上开设有内壁形状为半球面的安装槽，所述转子设置于所述安装槽内，且能够相对于所述定子转动；其中，所述转子由导电材料制成；

安装于所述定子的内壁上的电容测量单元，所述电容测量单元包括相互间隔设置的发射电极和接收电极，定子的内壁上设有多个电容测量单元，在所述定子的内壁上设置四个等间距的圆形凹槽，所述电容测量单元嵌设于所述圆形凹槽内；电容测量单元的外表面和所述半球面的外表面重合；

信号发生电路，与所述发射电极连接，用于向所述发射电极输入激励检测电压；

信号采集电路，与所述接收电极连接，用于采集所述接收电极上的电压信号。

2.根据权利要求1所述的气体轴承装配检测装置，其特征在于，所述发射电极包括填充区域，所述接收电极设置于所述填充区域中，且所述接收电极与所述发射电极之间通过绝缘介质隔离。

3.根据权利要求1所述的气体轴承装配检测装置，其特征在于，每一所述电容测量单元对应一导线组，所述导线组安装于所述定子上，包括与所述发射电极连接的第一导线和与接收电极连接的第二导线；

其中所述第一导线和所述第二导线中的至少部分在所述定子上露出，所述第一导线用于连接所述信号发生电路，第二电线用于连接所述信号采集电路。

4.根据权利要求1所述的气体轴承装配检测装置，其特征在于，所述信号发生电路包括：依次连接的数模转换器、第一放大器、容性负载驱动器和短路保护电路；

其中，所述数模转换器为所述信号发生电路的输入端，所述短路保护电路为所述信号发生电路的输出端。

5.根据权利要求1所述的气体轴承装配检测装置，其特征在于，所述信号采集电路包括：依次连接的电容桥式检测电路、第二放大器、滤波器、模数转换器；

其中，所述电容桥式检测电路为所述信号采集电路的输入端，所述模数转换器为所述信号采集电路的输出端。

6.一种检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求5任一项所述的气体轴承装配检测装置，所述方法包括：

信号发生电路向所述发射电极输入激励检测电压；

通过所述信号采集电路采集所述接收电极上的电压信号；

根据所述电压信号计算电容信号，并根据所述电容信号，检测所述定子与所述转子之间的装配误差。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，根据所述电压信号计算电容信号，并根据所述电容信号，检测所述定子与所述转子之间的装配误差，包括：

根据所述电容信号，获取所述发射电极与所述转子的第一等效电容、所述接收电极与所述转子的第二等效电容和预设位移值；

根据所述电容信号，计算相对位移值；

根据所述相对位移值和预设位移值，确定所述定子与所述转子之间的装配误差。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，根据所述电容信号，计算相对位移值，包括：

计算所述第一等效电容和所述第二等效电容的串联电容值，并根据所述串联电容值计算第一位移值；

将所述第一位移值矢量分解，得到所述定子的轴向位移值和所述定子的径向位移值；

根据所述轴向位移值和所述径向位移值，确定所述相对位移值。

9.一种检测设备，其特征在于，应用于如权利要求1至权利要求5任一项中所述的气体轴承装配检测装置，所述检测设备包括：

信号发生模块，用于信号发生电路向所述发射电极输入激励检测电压；

采集模块，用于通过所述信号采集电路采集所述接收电极上的电压信号；

处理模块，用于根据所述电压信号计算电容信号，并根据所述电容信号，检测所述定子与所述转子之间的装配误差。

10.一种气体轴承装置检测系统，其特征在于，包括权利要求1至权利要求5任一项所述的气体轴承装配检测装置和权利要求9中所述的检测设备。