【技术实现步骤摘要】
无源无线振动监测传感器
[0001]本申请涉及状态监测传感器领域，尤其涉及一种用于大型旋转机电设备的无源无线振动监测传感器。
技术介绍
[0002]对大型旋转机电设备而言，其绝大多数故障都与机械运动或振动密切相关，振动监测具有直接、实时和故障类型覆盖范围广的特点。目前，振动监测是针对大型旋转机电设备各种预测性维修中的核心技术，其它预测性维修技术（如：红外热像、油液分析、电气诊断等）则是振动监测技术的有效补充。
[0003]常用于大型旋转机电设备振动状态监测的传感器按工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式，压电式加速度传感器因其频率范围宽、量程大、体积小、重量轻等优点而成为最常用的振动测量传感器。压电式加速度传感器是基于压电材料的压电效应工作的压电加速度计，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化，当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比，压电材料在一定方向上受力变形而在两个表面上产生与受力成正比且符号相反的电荷。压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现符号相反电荷的晶体材料，常用压电材料有三类：第一类是无机压电材料，分为压电晶体（一般是指压电单晶体）和压电陶瓷（泛指压电多晶体），压电单晶体是指按晶体空间点阵长程有序生长而成的晶体，这种晶体因结构无对称中心而具有压电性，如石英晶体、镓酸锂、锗酸锂、锗酸钛、钽酸锂等，压电陶瓷由必要成份的原料经混合、成型、高温烧结而成，其粉粒之间的固相反应和烧结过程而获得的微细晶粒无规则集合而形成具有压电性的多晶体，如钛酸钡...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无源无线振动监测传感器，由封装在传感器外壳内部的振动冲击拾取单元、振动能量收集单元、信号调理与发射单元组成，安装在旋转机电设备的被测部件上，在对被测部件进行振动监测的同时还可将振动能转换为电能，无需外部供电就能实现监测信号的无线传输；其特征是：由振动冲击拾取单元、振动能量收集单元、信号调理与发射单元组成的内部组件安装在传感器基座与传感器屏蔽柱体形成腔体内的内部组件绝缘垫之上，并经环氧灌封Ⅰ固封后由传感器上盖密封；传感器通过传感器安装外螺纹旋接安装在被测部件的监测位置，振动冲击拾取单元、振动能量收集单元、信号调理与发射单元的负极由金属圆柱体连通，振动冲击拾取单元、振动能量收集单元的正极分别经导线连接至信号调理与发射单元，振动能量收集单元为信号调理与发射单元提供工作电源，振动冲击拾取单元检测被测部件的振动冲击信号经信号调理与发射单元调理后以无线方式发射到远程信号采集装置，实现了对旋转机电设备被测部件振动的无源无线监测。2.根据权利要求1所述的无源无线振动监测传感器，其特征是：所述的传感器外壳包括传感器上盖、传感器屏蔽柱体、环氧灌封Ⅰ、内部组件绝缘垫、传感器基座、传感器安装外螺纹，传感器通过传感器安装外螺纹旋接安装在旋转机电设备被测部件的监测位置，传感器基座采用金属材料加工成外六角形状以便于安装，传感器屏蔽柱体采用金属材料加工成空心圆筒，形成较大的内部空间并起到一重屏蔽作用，传感器上盖采用非金属材料制作，以保证信号调理与发射单元的无线信号能可靠传输，与传感器屏蔽柱体通过螺纹旋接构成传感器封装总成，内部组件在可机加工陶瓷制作的内部组件绝缘垫上放置好后用环氧灌封Ⅰ对内部组件进行整体固化，将内部组件可靠固定以保证传感器稳定可靠工作；振动冲击拾取单元安装在由金属圆柱体机加工而成、由底盖压接密封的振动冲击检测腔体内，振动能量收集单元安装在由金属圆柱体机加工而成、由顶盖旋接密封的振动能量收集腔体内，金属圆柱体的振动能量收集腔体、振动冲击检测腔体之间设置具有灌胶孔的腔体隔板，振动能量收集腔体的左壁上设置有能量收集过线孔，振动冲击检测腔体的右壁上设置有传感信号过线孔Ⅱ，振动冲击拾取单元、振动能量收集单元安装完成后在金属圆柱体外加套外热缩管并置于内部组件绝缘垫上。3.根据权利要求1所述的无源无线振动监测传感器，其特征是：所述的振动冲击拾取单元包括晶体支撑座、压电陶瓷晶体、质量块、热缩环、检测单元屏蔽罩、检测单元绝缘垫、检测单元绝缘环、环氧灌封Ⅱ、内热缩管、传感信号过线孔Ⅰ，用于拾取被测对象振动、冲击信号的压电陶瓷晶体为环形剪切晶体，外围由质量块环形包裹，通过热缩环将压电陶瓷晶体、质量块一起紧固在晶体支撑座的上部，晶体支撑座与具有传感信号过线孔Ⅰ的检测单元屏蔽罩组成一个内置压电陶瓷晶体的密闭内屏蔽体，屏蔽体外包裹用于绝缘的PE材质内热缩管后便形成了振动冲击拾取单元；振动冲击拾取单元外套检测单元绝缘环后置于检测单元绝缘垫之上，再由底盖压接到振动冲击检测腔体内，最后经腔体隔板上的灌胶孔由环氧灌封Ⅱ对振动冲击拾取单元整体进行固封；压电陶瓷晶体为锆钛酸铅系列的PZT
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5，质量块为高密度钨合金，热缩环是由锡、银、铜易熔合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏惠兴，黄采伦，方虎威，张磊，梁宁宁，华洪斌，陈红钊，李唐，
申请(专利权)人：江苏江凌测控科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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