[发明专利]测量一个旋转设备的几何、位置和运动参数的装置和方法

权利要求书

1、一种被用来测量当所述的可旋转设备绕所述的旋转轴在所述的旋转平面内所述的旋转设备的一个或多个位置、几何和运动参数的装置，该装置与一个安装在一个支承装置上使其绕一个旋转轴旋转并由此定义(a)一个垂直于所述的旋转轴的旋转平面和(b)位于所述旋转平面内的几何中心的可旋转设备一起使用，所述的装置合并起来包括，

多个间隔标记，相对于所述的可旋转设备固定设置且其分布使其在一个已知曲率半径的弧上相互以角间隔分开设置，且基本上与该几何中心同心；

传感装置，相对于所述的支承装置固定，用来在所述的可旋转设备绕所述的旋转轴旋转时，在围绕所述几何中心的至少两个不同的角探测位置上探测所述的标记；

用来插值由所述的传感装置在每一个所述角探测位置处传感的相邻标记间的角标记位置的插值装置，且作为在每一个所述角探测位置上传感的最后一个标记开始的所测时间延迟的函数；以及

用来测量一个或多个所述的参数的装置，这些参数是在每一个所述角探测位置上传感的所述的标记以及在每一个所述角探测位置上传感的最后一个标记开始的所测时间延迟的函数。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的多个标记是沿着一个基本上与所述的几何中心同心的圆大致上等角分布的。

3、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的传感装置包括四个围绕所述几何中心分别设置在不同角探测位置上的传感器。

4、根据权利要求3的装置，其特征在于，所述的四个传感器相互间是以大致上相差90°的方式定位的。

5、根据权利要求1的装置，其特征在于，进一步包括当所述的可旋转设备绕所述的旋转轴旋转时，测量所述的可旋转设备的所述的几何中心在所述的旋转平面内的任何横向位移的装置，作为在每一个所述的角探测位置上传感的标记，以及由所述的传感器中的每一个传感的相邻标记间的插值后的角位置的函数。

6、根据权利要求5的装置，其特征在于，所述的可旋转设备在所述的旋转平面上具有一个圆形或环形截面，所述的装置进一步包括确定所述的圆形或环形截面的不圆度的装置。

7、根据权利要求6的装置，其特征在于，所述的确定所述的圆形或环形截面的不圆度的装置包括测量所述的可旋转设备的所述的几何中心的所测的横向位移的周期性的装置。

8、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的传感装置包括四个在所述的角探测位置上的大致上以相差90°的方式定位的传感器，所述的装置进一步包括消除由于所述传感器的定位偏离90°间隔所产生的误差的装置。

9、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的传感装置包括四个传感器，设置并定位在所述的角探测位置上，成对地分别在所述的旋转平面内的两条相交的线上，该两条线相交在一个相交点上，所述的装置进一步包括消除由于相交的点离开所述的几何中心的位移所产生的误差的装置。

10、根据权利要求1的装置，其特征在于，进一步包括(a)至少一个参考标记，相对固定于所述的可旋转设备，以及(b)测量所述的参考标记相对于一个在所述的支承装置上的固定参考点的瞬间角参考标记位置确定装置，作为从参考标记传感的每一个对应探测位置开始的在所述角探测位置传感的标记数目，以及由相应的插值装置传感的相应的插值后的角参考标记位置的函数。

11、根据权利要求10的装置，其特征在于，进一步包括平均在所述角探测位置测量的所述设备的角参考标记位置的瞬间值的装置。

12、根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的标记围绕所述的几何中心基本上是等角间隔的，所述的装置进一步包括确定标记与标记间定位之精度的装置，作为在所述角探测位置测量的相邻标记间的平均时间延迟的函数，从而可以补偿在相应的标记间不均匀的间隔。

13、根据权利要求1的装置，其特征在于，进一步包括测量所述的设备绕所述轴旋转时所述的设备的角速度的装置，作为所述标记通过所述角探测位置的平均时间率的函数。