CN101650219B - 内球式矢量振动传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明一种内球式矢量振动传感器在一空心不绝缘球体球形容器设置四个通孔，四个通孔间构成了正四棱锥的四个顶点，四个通孔内分别固定柱形点触式传感器，点触式传感器结构为：六角头螺栓可连接外部引出线触片并悬入点触式传感器，碰撞连杆顶部与连杆支撑弹簧的顶部固定，碰撞连杆底部与碰撞连杆勾环固定，连杆支撑弹簧的底部与点触式传感器的底部固定。球形振子置于球形绝缘外壳内，有四条同长度的振子连线将振子和碰撞连杆勾环相连接。在球形振子上带上合适的电压，振子振动时，四个点触式传感器可直接得到明显的数字信号，信号处理电路简单，且***防爆性能优越。
Description
技术领域
本发明属于电气元件传感器领域，涉及一种利用惯性测振原理制造的振动传感器，广泛用于煤炭、电力、石油、化工、冶金、交通、建筑、军事工业等行业中对仪器、设备的长期振动监测和保护，特别用于***在线自动检测报警***。
背景技术
测量振动的传感器可分为：振动位移传感器、振动速度传感器和振动加速度传感器。根据测试参考坐标不同，测振传感器又可分为相对式测振传感器和绝对式测振传感器两类。前者用于测量振动体相对其振动参照点的运动，后者用于测量振动体相对于大地或惯性空间的运动。绝对式测振传感器因为内部包含惯性质量块，故又称为惯性式测振传感器。
各类惯性式测振传感器尽管原理结构不尽相同，但是它们都有一个共同点，那就是传感器底座都固定在被测振动体上，传感器内部都有一个质量块，质量块都通过弹簧或其他弹性体与传感器底座相连，振动体的绝对运动通过弹簧带动质量块与底座之间产生相对运动，其相对运动受到传感器内阻尼器的阻尼作用。由质量块-弹簧-阻尼器构成了惯性运动***。
下面所述的专利文献1公开了基于磁悬浮原理的振动传感器。在该文献中示出了以下方法：将一块永久磁体悬浮于另一块磁体上方，两块永久磁体的磁场方向相反，将下方磁体固定于被测振动体上并感应外部振动，将线圈固定于振动传感器上，并将该悬浮磁体一个端面置于线圈中间位置。当传感器感应外部振动时磁悬浮的磁体相对于固定于传感器中的磁体发生相对运动，线圈产生随振动速度成正比的感应电动势。
此外，在下述所示的专利文献2中，示出了以下构成：主要由壳体及其内设的传感元件和控制电路组成，壳体由两个设有半圆形凹槽的柱体相互对接组成，在两个柱体的相互对接面上夹有的传感元件，把壳体分隔为两个半球形腔室，在两个腔室内，各置有数量相等的钢球。振动发生时，通过内设的传感器件可检测振动数据。
专利文献1：中国专利“基于磁悬浮原理的振动传感器”，专利号200520047887.6。
专利文献2：中国专利“万向振动传感器”，专利号97226930.4。
通过采用上述的构成，可以测量水平或竖直状态下的振动状态，但是振动发生时，传统的惯性电磁式检测方法得到的信号微弱，且为模拟信号，需要经过复杂的放大电路处理后才能得到数据。对于内球检测装置，由于各球滚动时各球位置很难准确的和振动方向相对应，传感器件的数量也对结果准确性有较大的影响。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，目的在于提供一种振动传感器，可检测四个方向的振动信号，其不会降低检测振动的灵敏度，而且可以直接得到数字信号，信号处理电路简单。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种内球式矢量振动传感器在一空心不绝缘球体球形容器设置四个通孔，四个通孔间构成了正四棱锥的四个顶点，四个通孔内分别固定柱形点触式传感器，点触式传感器结构为：六角头螺栓可连接外部引出线触片并悬入点触式传感器，碰撞连杆顶部与连杆支撑弹簧的顶部固定，碰撞连杆底部与碰撞连杆勾环固定，连杆支撑弹簧的底部与点触式传感器的底部固定。球形振子置于球形绝缘外壳内，有四条同长度的振子连线将振子和碰撞连杆勾环相连接。
1、在上述方案中，在碰撞连杆未受拉力时，在连杆支撑弹簧的作用下顶到六角头螺栓底部的触点上，在碰撞连杆受到拉力时，连杆支撑弹簧的弹力大小要保证能离开六角头螺栓底部的触点。
2、在上述方案中，球形振子通过不绝缘球形容器外部引入的导线使振子带电。
3、在上述方案中，通过空间四个点触式传感器的16种数字信号的组合，理论上可实现16个方向的检测。
由于上述技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本发明的采用，在球形振子上带上合适的电压，振子振动时，四个点触式传感器可直接得到明显的数字信号，使得相应的信号处理电路省去了信号放大部分，从而降低了生产成本，同时也提高了灵敏度，提高了***的可靠性。
2、由于带电的球形振子振动引起的碰撞连杆的动作都被绝缘外壳所屏蔽，所以***的防爆性能优越。
3、本发明结构简单，制造方便。
附图说明
下面基于附图来详细描述本发明的实施方式，附图中：
附图1是将三个点触式传感器分布在一个平面内的剖面图。
附图2是点触式传感器的结构图。
附图3是四个点触式传感器在球形外壳的空间分布图。
以上附图中：1、六角头螺栓；2、碰撞连杆；3、连杆支撑弹簧；4、绝缘外壳；5、碰撞连杆勾环；7、球形振子；8、振子连线；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详述：
参照附图，本实施方式在一空心不绝缘球体球形容器设置四个通孔，四个通孔间构成了正四棱锥的四个顶点，四个通孔内分别固定柱形点触式传感器6，点触式传感器6结构为：六角头螺栓1可连接外部引出线触片(图上未示)并悬入点触式传感器6，碰撞连杆2顶部与连杆支撑弹簧3的顶部固定，碰撞连杆2底部与碰撞连杆勾环5固定，连杆支撑弹簧3的底部与点触式传感器6的底部固定。在碰撞连杆2未受拉力时，在连杆支撑弹簧3的作用下顶到六角头螺栓1底部的触点上，在碰撞连杆2受到拉力时，连杆支撑弹簧3的弹力大小要保证能离开六角头螺栓1底部的触点。球形振子7置于球形绝缘外壳4内，有四条同长度的振子连线8将振子7和碰撞连杆勾环5相连接。球形振子7通过不绝缘球形容器外部引入的导线使振子7带电。
上述实施例只为说明本发明的技术构思和特点，其目的是让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能因此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种内球式矢量振动传感器，其特征是在一空心不绝缘球体球形容器设置四个通孔，四个通孔间构成了正四棱锥的四个顶点，四个通孔内分别固定柱形点触式传感器(6)，球形振子(7)置于球形绝缘外壳(4)内，有四条同长度的振子连线(8)将振子(7)和碰撞连杆勾环(5)相连接，球形振子(7)通过不绝缘球形容器外部引入的导线使球形振子(7)带电。
2.如权利要求1所述的内球式矢量振动传感器，其特征是点触式传感器(6)结构为：六角头螺栓(1)可连接外部引出线触片并悬入点触式传感器(6)，碰撞连杆(2)顶部与连杆支撑弹簧(3)的顶部固定，碰撞连杆(2)底部与碰撞连杆勾环(5)固定，连杆支撑弹簧(3)的底部与点触式传感器(6)的底部固定。
3.如权利要求1所述的内球式矢量振动传感器，其特征是在碰撞连杆(2)未受拉力时，在连杆支撑弹簧(3)的作用下顶到六角头螺栓(1)底部的触点上，在碰撞连杆(2)受到拉力时，连杆支撑弹簧(3)的弹力大小要保证能离开六角头螺栓(1)底部的触点。
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