CN214040341U - 一种用于机械设备在线监测的传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于机械设备在线监测的传感器，包括筒体、压电芯体、芯体安装座、引线接头体、导线和电路板；所述芯体安装座设置于所述筒体的内部且两者之间填充环氧树脂并形成封闭容置空间；所述压电芯体设置于所述芯体安装座的内部，所述电路板设置于所述芯体安装座的上部且通过导线与引线接头体连接，本传感器能够在线监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生。

Description

一种用于机械设备在线监测的传感器

技术领域

本实用新型涉及监测装置技术领域，具体为一种用于机械设备在线监测的传感器。

背景技术

振动传感器是将加速度、振动、冲击等物理现象所产生的压力转变成便于测量的电信号的测试仪器。压电式加速度传感器是以压电材料为转换元件，输出与加速度成正比的电荷或电压装置。

在工业现场，对于关键的机械设备，往往配备在线振动传感器，以便在线监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生。

在现有技术中传感器大多采用无线传感器进行监测设备的运行状态，但无线传感器存在以下技术问题：

一、传输距离有限：通常受距离限制，数据传输的速度取决于接收设备相对于传感器的位置；

二、易受干扰、丢数：网络在强电磁条件下的可靠性不好，无线传感器设备还可能受到其他设备，例如收音机和手机的干扰，由此造成的中断可能会阻止信息在关键时刻到达用户；

三、数据传输效率低：数据传输速度不如有线的高，数据传输的速度取决于接收设备相对于传感器的位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于机械设备在线监测的传感器，以解决上述背景技术中提出的现有无线传感器进行监测设备的运行状态，存在传输距离有限、易受干扰、丢数及数据传输效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于机械设备在线监测的传感器，包括筒体、压电芯体、芯体安装座、引线接头体、导线和电路板；所述芯体安装座设置于所述筒体的内部且两者之间填充环氧树脂并形成封闭容置空间；所述压电芯体设置于所述芯体安装座的内部，所述电路板设置于所述芯体安装座的上部且通过导线与引线接头体连接，本传感器能够在线监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生。

作为上述技术方案的进一步改进，所述筒体为一体式结构，其包括圆柱型中空结构和正六边形棱柱结构；所述圆柱型中空结构的上端为开口端，所述圆柱型中空结构的下端与所述正六边形棱柱结构连接，其中所述圆柱型中空结构的直径为

其具有粗糙面，能够增加摩擦力，进而方便芯体安装座的胶封固定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述正六边形棱柱结构其内部设置有凸台，所述芯体安装座的底部设置有与所述凸台配合的凹槽，所述正六边形棱柱结构的底部设置有螺钉孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述芯体安装座的上部开有三个均布的电路板安装孔，所述电路板通过螺钉安装在电路板安装孔上，以便于实现电路板的安装。

作为上述技术方案的进一步改进，所述芯体安装座的外部开有多道容纳腔室，所述容纳腔室为环形开孔或环形沟槽，其中环形开孔或环形沟槽处带有倒角，环形开孔或环形沟槽用于增加环氧树脂的容量及粘合度，增强传感器自身抗干扰、耐高电压的能力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述芯体安装座的底部开有多道密封槽，其中间有通孔，所述通孔的直径4mm，密封槽用于环氧树脂胶灌封，增大结合面积。

作为上述技术方案的进一步改进，所述芯体安装座的两侧壁设有圆形凹槽且与筒体的内壁间隙配合，并采用环氧树脂胶灌封；实现与外部金属壳体的隔离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述引线接头体和筒体的连接处采用激光焊接，所述引线接头体的内表面设置有环状凸台，便于与筒体配合定位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本传感器能够在线监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生。

芯体安装座将压电芯体、电路板与筒体实现物理隔离，使传感器输出的信号与筒体的绝缘，节省安装附件，简化结构，降低成本，同时提高了产品抗干扰能力。

附图说明

图1为本实用新型传感器的三维结构示意图；

图2为本实用新型传感器的主视结构示意图；

图3为本实用新型传感器的剖视结构示意图；

图4为本实用新型传感器的筒体结构示意图；

图5为本实用新型传感器的芯体安装座三维结构示意图；

图6为本实用新型传感器的芯体安装座剖视结构示意图；

图7为本实用新型传感器的芯体安装座底部结构示意图；

图8为本实用新型传感器的引线接头体结构示意图；

图9为本实用新型传感器的引线接头体剖视结构示意图。

附图标记：1是筒体、2是压电芯体、3是芯体安装座、4是引线接头体、5是导线、6是电路板、11是圆柱型中空结构、12是正六边形棱柱结构、31是电路板安装孔、32是容纳腔室、33是密封槽、34是圆形凹槽、35是凹槽、121是凸台、122是螺丝孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图1-9所示，本实用新型的一方面提供一种用于机械设备在线监测的传感器，包括筒体1、压电芯体2、芯体安装座3、引线接头体4、导线5和电路板6；所述芯体安装座3设置于所述筒体1的内部且两者之间填充环氧树脂并形成封闭容置空间；所述压电芯体2设置于所述芯体安装座3的内部，所述电路板6设置于所述芯体安装座3的上部且通过导线5与引线接头体4连接，本传感器能够在线监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生；所述芯体安装座3为环氧树脂棒(聚砜棒)，所述芯体安装座3将压电芯体2、电路板6与筒体1实现物理隔离，使传感器输出的信号与筒体的绝缘，节省安装附件，简化结构，降低成本，同时提高了产品抗干扰能力。

所述芯体安装座3的上部开有三个均布的电路板安装孔31，所述电路板6通过螺钉安装在电路板安装孔31上，以便于实现电路板6的安装。

所述芯体安装座3的外部开有多道容纳腔室32，所述容纳腔室32为环形开孔或环形沟槽，其中环形开孔或环形沟槽处带有倒角，环形开孔或环形沟槽用于增加环氧树脂的容量及粘合度，增强传感器自身抗干扰、耐高电压的能力，所述芯体安装座最薄壁厚大于或等于2.5mm；所述芯体安装座3的底部开有多道密封槽33，其中间有通孔，所述通孔的直径4mm，密封槽33用于环氧树脂胶灌封，增大结合面积；所述芯体安装座3的两侧壁设有圆形凹槽且与筒体1的内壁间隙配合，并采用环氧树脂胶灌封；其中两侧壁的圆形凹槽34，一侧为胶封灌胶口，另一侧为排气孔；在环氧树脂胶灌封时采用专用工具加持圆形凹槽处，转动芯体安装座3使环氧树脂胶环向贴合筒体1的内壁，其中，灌封后的筒体放置在73±2℃的电烘箱里面，干燥处理不低于60分钟，实现与外部金属壳体的隔离。

所述筒体1为一体式结构，其包括圆柱型中空结构11和正六边形棱柱结构12；所述圆柱型中空结构11的上端为开口端，所述圆柱型中空结构11的下端与所述正六边形棱柱结构12连接，其中所述圆柱型中空结构11的直径为

其具有粗糙面，能够增加摩擦力，进而方便芯体安装座3的胶封固定；所述正六边形棱柱结构12其内部设置有凸台121，所述芯体安装座3的底部设置有与所述凸台121配合的凹槽35，所述正六边形棱柱结构12的底部设置有螺钉孔122，在使用时，所述筒体1通过螺丝孔122与待测设备通过螺栓固定连接。

所述引线接头体4和筒体1的连接处采用激光焊接，所述引线接头体4的内表面设置有环状凸台(止口)，便于与筒体1配合定位，所述引线接头体4的尾部带有指示灯41，该指示灯41为三色LED指示灯，带电为绿色常亮、数据传输为黄色闪烁、故障状态为红灯常亮，进而方便观察传感器的状态。

本实用新型的另一方面提供一种用于机械设备在线监测的传感器抗干扰方法，所述芯体安装座设置于所述筒体的内部且两者之间填充环氧树脂并形成封闭容置空间；所述压电芯体和电路板与筒体做物理隔离，最薄壁厚大于或等于2.5mm，实现传感器输出的信号与筒体的绝缘，节省安装附件，简化结构，降低成本，同时提高了产品抗干扰能力。

所述芯体安装座3的上部开有三个均布的电路板安装孔，所述电路板6通过螺钉安装在电路板安装孔上，以便于实现电路板6的安装。

所述芯体安装座3的外部开有多道环形开孔或环形沟槽，其中环形开孔或环形沟槽处带有倒角，环形开孔或环形沟槽用于增加环氧树脂的容量及粘合度，增强传感器自身抗干扰、耐高电压的能力，所述芯体安装座最薄壁厚大于或等于2.5mm；所述芯体安装座3的底部开有多道密封槽，其中间有通孔，所述通孔的直径为4mm，多道密封槽用于环氧树脂胶灌封，增大结合面积；所述芯体安装座3的两侧壁设有圆形凹槽且与筒体1的内壁间隙配合，并采用环氧树脂胶灌封；其中两侧壁的圆形凹槽，一侧为胶封灌胶口，另一侧为排气孔,在环氧树脂胶灌封时采用专用工具加持圆形凹槽处，转动芯体安装座3使环氧树脂胶环向贴合筒体内壁，其中，灌封后的筒体放置在73±2℃的电烘箱里面，干燥处理不低于60分钟，实现与外部金属壳体的隔离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，包括筒体(1)、压电芯体(2)、芯体安装座(3)、引线接头体(4)、导线(5)和电路板(6)；所述芯体安装座(3)设置于所述筒体(1)的内部且两者之间填充环氧树脂并形成封闭容置空间；所述压电芯体(2)设置于所述芯体安装座(3)的内部，所述电路板(6)设置于所述芯体安装座(3)的上部且通过导线(5)与引线接头体(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述筒体(1)为一体式结构，其包括圆柱型中空结构(11)和正六边形棱柱结构(12)。

3.根据权利要求2所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述圆柱型中空结构(11)的上端为开口端，所述圆柱型中空结构(11)的下端与所述正六边形棱柱结构(12)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述正六边形棱柱结构(12)其内部设置有凸台(121)，所述芯体安装座(3)的底部设置有与所述凸台(121)配合的凹槽(35)。

5.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述芯体安装座(3)的上部开有三个均布的电路板安装孔(31)，所述电路板(6)通过螺钉安装在电路板安装孔(31)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述芯体安装座(3)的外部开有多道容纳腔室(32)。

7.根据权利要求6所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述容纳腔室(32)为环形开孔或环形沟槽，其中环形开孔或环形沟槽处带有倒角。

8.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述芯体安装座(3)的底部开有多道密封槽(33)，其中间有通孔，所述通孔的直径4mm。

9.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述芯体安装座(3)的两侧壁设有圆形凹槽且与筒体(1)的内壁间隙配合，并采用环氧树脂胶灌封。

10.根据权利要求1所述的一种用于机械设备在线监测的传感器，其特征在于，所述引线接头体(4)和筒体(1)的连接处采用激光焊接，所述引线接头体(4)的内表面设置有环状凸台。

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