氮气弹簧无线监控系统技术方案

本发明专利技术公开一种氮气弹簧无线监控系统，其包括：多个氮气弹簧，每个氮气弹簧上均安装有用于检测氮气弹簧内部气体压力的气体压力传感器、用于检测氮气弹簧使用过程中温度变化的温度传感器、用于检测氮气弹簧中使用过程中弹压力变化的弹簧压力传感器，每个氮气弹簧上还安装有ZigBee终端，该ZigBee终端连接所述气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器电性连接，且每个氮气弹簧的ZigBee终端自组网络，并与ZigBee协调器无线连接通信，且该ZigBee协调器与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧进行无线实时监控。

Wireless monitoring system of nitrogen spring

【技术实现步骤摘要】
氮气弹簧无线监控系统
：本专利技术涉及氮气弹簧
，特指一种氮气弹簧无线监控系统。
技术介绍
：随着科学技术的不断进步，工业领域对弹性元件的要求越来越高，既要求弹性元件满足机械结构的各种需求，又要求弹性元件的小型化和高性能。现有技术中使用的常规弹性元件，如弹簧、弹性橡胶和气垫等，所产生的弹性力随着压缩量的增加成正比增加而不能在工作过程中保持恒定压力，且伸缩行程小，很多的工艺需要恒定的弹性变化，常规弹性元件给工艺设计要求带来了非常大的影响和限制，不能满足工艺需求，导致直接影响产品质量和效率，造成生产成本大幅提高。现有技术中的氮气弹簧可以解决上述这些问题，目前，我国各行业用的氮气弹簧以进口为主，氮气弹簧(简称冲模氮气弹簧或氮气缸或氮缸)是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性元件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳，制造精密，使用寿命长，弹力曲线平缓，以及不需要预紧等等，它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性组件难于完成的工作，简化模具设计和制造，方便模具安装和调整，延长模具的使用寿命，确保产品质量的稳定，是一种具有柔性性能的新一代的最理想的弹性部件。氮气弹簧工作时需监控的几项重要指标包括：氮气弹簧内的气体压力P(Mpa)高低、氮气弹簧工作时内部气体反复被压缩造成的温度T(℃)变化、氮气弹簧弹压力F(N)大小的变化等，这些指标的变化都会影响到冲压件的质量。目前，各冲压厂在使用氮气弹簧时，对氮气弹簧内的气体压力、氮气弹簧使用过程中的温度变化、氮气弹簧使用过程中的弹压力的变化这三项指标无有效监控，主要原因是氮气弹簧的安装不是裸露在外边，而是在模具内部，原有技术条件要想实现监测，需要复杂的控制系统和线路，对有些模具来说，几乎是不可能实现的。有些有条件的模具可以通过把所有氮气弹簧通过高压管路串接起来使用，外接压力表，观察氮气弹簧内压力变化，虽能实现对内部气体压力观看，但不能实现对氮气弹簧全方位的监测，不能和控制系统联机控制。有鉴于此，本专利技术人提出以下技术方案。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氮气弹簧无线监控系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了下述技术方案：该氮气弹簧无线监控系统包括：多个氮气弹簧，每个氮气弹簧上均安装有用于检测氮气弹簧内部气体压力的气体压力传感器、用于检测氮气弹簧使用过程中温度变化的温度传感器、用于检测氮气弹簧中使用过程中弹压力变化的弹簧压力传感器，每个氮气弹簧上还安装有ZigBee终端，该ZigBee终端连接所述气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器电性连接，且每个氮气弹簧的ZigBee终端自组网络，并与ZigBee协调器无线连接通信，且该ZigBee协调器与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧进行无线实时监控。进一步而言，上述技术方案中，所述ZigBee终端包括控制单元与控制单元连接的多波段发送天线单元，该控制单元连接所述气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器电性连接，并通过该多波段发送天线单元与ZigBee协调器无线连接通信。进一步而言，上述技术方案中，所述多波段发送天线单元包括有868MHz射频发送单元和2.4GHz射频发送单元。进一步而言，上述技术方案中，所述控制单元包括有控制芯片以及与控制芯片连接的第一晶振和第二晶振，该控制芯片连接所述多波段发送天线单元，该控制芯片的型号为CC1352R1F3RGZ；该第一晶振的频率为32.768kHz；该第二晶振的频率为48MHz。进一步而言，上述技术方案中，所述ZigBee协调器上还设置有WIFI模块和蓝牙模块，并通过WIFI模块或蓝牙模块与手持终端、电脑终端或云端无线通信。进一步而言，上述技术方案中，所述气体压力传感器包括有外壳和安装于该外壳中的气体压力传感器本体，该外壳与氮气弹簧通过螺纹连接，该气体压力传感器本体伸入氮气弹簧内部。进一步而言，上述技术方案中，所述温度传感器设置于该气体压力传感器的外壳内。进一步而言，上述技术方案中，所述弹簧压力传感器设置于该氮气弹簧下端。进一步而言，上述技术方案中，所述ZigBee终端固定于该外壳外侧。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：本专利技术采用气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器分别检测每个氮气弹簧内部气体压力、在使用过程中变化的温度和使用过程中变化的弹压力，且每个氮气弹簧的ZigBee终端自组网络，并与ZigBee协调器无线连接通信，且该ZigBee协调器与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器、温度传感器和弹簧压力传感器检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧进行无线实时监控，实现本地监测和远程监控，即手机可以通过蓝牙或者WiFi模块与每个氮气弹簧进行交互，检测数据以实时监控。远程电脑可以通过WiFi模块进行联网实现更复杂的功能。本专利技术提高了氮气弹簧和模具使用过程的可靠性和透明度，是工业4.0的重要里程碑。原来需要每年检查无数次氮气弹簧以确保其安全，但现在只需要看一眼监视器(如手机或电脑屏幕)就足够了，并且可以进行有针对性的故障排除，并提供个别弹簧过早磨损的早期信息，提高了产品质量，降低了维护成本。附图说明：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中氮气弹簧的装配图；图3是本专利技术中ZigBee终端的电路图。具体实施方式：下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步说明。见图1-3所示，为一种氮气弹簧无线监控系统，其包括：多个氮气弹簧1，每个氮气弹簧1上均安装有用于检测氮气弹簧1内部气体压力的气体压力传感器2、用于检测氮气弹簧1使用过程中温度变化的温度传感器、用于检测氮气弹簧1中使用过程中弹压力变化的弹簧压力传感器4，每个氮气弹簧1上还安装有ZigBee终端5，该ZigBee终端5连接所述气体压力传感器2、温度传感器和弹簧压力传感器4电性连接，且每个氮气弹簧1的ZigBee终端5自组网络，并与ZigBee协调器6无线连接通信，且该ZigBee协调器6与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器2、温度传感器和弹簧压力传感器4检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧1进行无线实时监控。本专利技术采用气体压力传感器2、温度传感器和弹簧压力传感器4分别检测每个氮气弹簧1内部气体压力、在使用过程中变化的温度和使用过程中变化的弹压力，且每个氮气弹簧1的ZigBee终端5自组网络，并与ZigBee协调器6无线连接通信，且该ZigBee协调器6与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器2、温度传感器和弹簧压力传感器4检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧1进行无线实时监控，实现本地监测和远程监控，即手机可以通过蓝牙或者WiFi模块与每个氮气弹簧进行交互，检测数据以实时监控。远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氮气弹簧无线监控系统，其特征在于：其包括：多个氮气弹簧(1)，每个氮气弹簧(1)上均安装有用于检测氮气弹簧(1)内部气体压力的气体压力传感器(2)、用于检测氮气弹簧(1)使用过程中温度变化的温度传感器、用于检测氮气弹簧(1)中使用过程中弹压力变化的弹簧压力传感器(4)，每个氮气弹簧(1)上还安装有ZigBee终端(5)，该ZigBee终端(5)连接所述气体压力传感器(2)、温度传感器和弹簧压力传感器(4)电性连接，且每个氮气弹簧(1)的ZigBee终端(5)自组网络，并与ZigBee协调器(6)无线连接通信，且该ZigBee协调器(6)与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器(2)、温度传感器和弹簧压力传感器(4)检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧(1)进行无线实时监控。/n

【技术特征摘要】
1.氮气弹簧无线监控系统，其特征在于：其包括：多个氮气弹簧(1)，每个氮气弹簧(1)上均安装有用于检测氮气弹簧(1)内部气体压力的气体压力传感器(2)、用于检测氮气弹簧(1)使用过程中温度变化的温度传感器、用于检测氮气弹簧(1)中使用过程中弹压力变化的弹簧压力传感器(4)，每个氮气弹簧(1)上还安装有ZigBee终端(5)，该ZigBee终端(5)连接所述气体压力传感器(2)、温度传感器和弹簧压力传感器(4)电性连接，且每个氮气弹簧(1)的ZigBee终端(5)自组网络，并与ZigBee协调器(6)无线连接通信，且该ZigBee协调器(6)与手持终端、电脑终端或云端无线通信，以将由气体压力传感器(2)、温度传感器和弹簧压力传感器(4)检测到的数据传输至手持终端、电脑终端或云端，以此对多个氮气弹簧(1)进行无线实时监控。


2.根据权利要求1所述的氮气弹簧无线监控系统，其特征在于：所述ZigBee终端(5)包括控制单元(51)与控制单元(51)连接的多波段发送天线单元(52)，该控制单元(51)连接所述气体压力传感器(2)、温度传感器和弹簧压力传感器(4)电性连接，并通过该多波段发送天线单元(52)与ZigBee协调器(6)无线连接通信。


3.根据权利要求2所述的氮气弹簧无线监控系统，其特征在于：所述多波段发送天线单元(52)包括有868MHz射频发送单元(521)和2.4GHz射频发送单元(522)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊锋，沈树海，李海广，
申请(专利权)人：李海广，赵俊锋，
类型：发明
国别省市：河南;41