CN102946178B - 一种在旋转机械上为测量传感器供电的自供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在旋转机械上为测量传感器供电的自供电装置，在距离旋转机械较近的一段旋转轴上，沿旋转轴的外表面均匀包覆有内绝缘胶带，在内绝缘胶带上固定一对沿轴线对称的转子线圈，一对转子线圈的外表面包覆有外绝缘层；在一对转子线圈与旋转机械之间的旋转轴固定设置电源整流盒，电源整流盒中具有经整流的电源，一对转子线圈首尾串联，串联后的输出端连接固定设置在旋转轴上的电源整流盒的输入端，电源整流盒的输出端连接固定设置在旋转机械上的无线传感器；环绕转子线圈的外部空间中设有在圆周方向均匀布置的2～3个定子磁铁；本发明可用于多种旋转机构上的信号测量传感器的供电，不受外部环境的影响，简便易行。
Description
技术领域
本发明属于一种在旋转机械上为传感器供电的装置，具体地说是一种构建能够为旋转机械上进行压力、温度等测量传感器提供工作电源的自供电装置。
背景技术
现有技术中用于旋转机械上的压力、温度测量的无线传感器所用的工作电源一般采用三种方式：第一种是将电池盒与传感器做成一体，通过电池供电，该方法虽然采用了利用传感器自带的角加速度传感器功能，通过角加速度的变化，唤醒信号发射端的信号输出，达到节省电力的作用，但随着电池电力的损耗，需要外部进行维护，更换电池；第二种是将传感器的供电电源引导共轴的电刷上，与连接在电刷上的外部供电电源形成供电电路，该方法虽然在设计无线传感器时，不需要考虑省电的问题，但是，由于工作环境的恶劣性，电刷的油污、灰尘等污染，容易使得供电不稳定，造成传感器工作不可靠；第三种是通过射频磁感应无线供电，电源的供给方通过线圈将频率信号发射到无线传感器的接收端的线圈，再通过频率电流转换获得传感器的工作电压，这种供电方式供电电压低，且射频信号对工作在附近的人员有较大的电磁辐射的伤害。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的供电方式不利于在旋转机构上给无线传感器工作供电的不足，提供一种在旋转机械上为无线测量传感器供电的自供电装置，该自供电装置随转动机械一起工作，利用旋转机械同轴发电装置为旋转机构上的无线传感器自供电，使得在旋转设备上的信号测量可靠，供电较稳定且免维护。
本发明采用的技术方案是：在距离旋转机械较近的一段旋转轴上，沿旋转轴的外表面均匀包覆内绝缘胶带，在内绝缘胶带上固定一对沿轴线对称的转子线圈，一对转子线圈的外表面包覆有外绝缘层；在一对转子线圈与旋转机械之间的旋转轴固定设置电源整流盒，电源整流盒中具有经整流的电源，一对转子线圈首尾串联，串联后的输出端连接固定设置在旋转轴上的电源整流盒输入端，电源整流盒的输出端连接固定设置在旋转机械上的无线传感器；环绕转子线圈的外部空间设有在圆周方向均匀布置的2～3个定子磁铁，定子磁铁固定设置在固定支架上，固定支架底部固定支撑在基座上， 一对转子线圈首尾串联后的输出端沿旋转轴表面且经绝缘胶带的均匀绑扎延伸至电源整流盒，电源整流盒的输出端通过供电导线在绝缘胶带的绑扎下沿旋转轴的轴向延伸至无线传感器的电源输入端，电源整流盒经环氧胶结或胶带绑扎固定连接于旋转轴。
本发明具有以下优点：
1）本发明与旋转机械同轴旋转，整流电源积小，重量轻，因此，不会影响旋转机械的动平衡。
2）本发明适合于旋转机械上多种无线测量传感器的供电要求，可用于多种旋转机构上的信号测量传感器的供电，如轴扭矩测量、轴瓦温度测量、气胎离合器压力测量等无线传感器或其他在旋转机械上测量多种物理量变化的无线传感器的供电等。
3）本发明可以临时安装使用也可用环氧树脂完全涂覆密封在与旋转机械同轴旋转的轴上，因此，不受外部环境的影响，可以安全地工作。
4）本发明结构简单，易于安装，可以做成临时的，也可以做才成永久性的，使得在旋转设备上的信号测量供电简便易行，随转动机械一同工作，可以确保旋转机械上多种无线测量传感器在免维护电源下正常工作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明一种在旋转机械上为测量传感器供电的自供电装置的主视图；
图2是图1的右视图；
图中：1.旋转机械；2.旋转轴；3.内绝缘胶带；4.转子线圈；5.外绝缘层；6.电源整流盒；7.无线传感器；8.无线传感器电源的输入端；9.定子磁铁；10.固定支架；11.基座。
具体实施方式
如图1和图2所示，旋转机械1与旋转轴2固定在一起，在旋转轴2的带动下旋转工作。在距离旋转机械1较近的一段旋转轴2上，沿旋转轴2的外表面均匀包覆内绝缘胶带3，在内绝缘胶带3上固定紧贴一对转子线圈4，作为发电机转子，一对转子线圈4沿旋转轴2的轴线对称布置，一对转子线圈4均由细漆包线制成。在一对转子线圈4的外表面用一层绝缘胶带均匀包覆，形成外绝缘层5。
在一对转子线圈4与旋转机械1之间的旋转轴2固定电源整流盒6，电源整流盒6与旋转轴2一起旋转，电源整流盒6可通过环氧胶结或胶带绑扎固定在旋转轴2上。
一对转子线圈4首尾串联连接，串联后的输出端沿旋转轴2表面，在绝缘胶带的均匀绑扎下一直延伸到电源整流盒6，与电源整流盒6的输入端相连接。电源整流盒6中具有经过整流的能够满足无线传感器工作的电源，电源整流盒6的输出端通过供电导线在绝缘胶带的绑扎下沿旋转轴2的轴向一直输送到无线传感器7的电源输入端8上，无线传感器7固定在旋转机械1上，与旋转机械1一起运动。
在转子线圈4的外部空间设置固定支架10，即可以环绕旋转轴2做一固定支架10，固定支架10底部固定支撑在基座11上。在固定支架10上沿转子线圈4外部的径向圆周方向均匀布置2～3个定子磁铁9，2～3个定子磁铁9环绕转子线圈4且与转子线圈4不干涉，当旋转轴2和一对转子线圈4转动时，一对转子线圈4切割定子磁力线，产生电流，电流经转子线圈4输出端接入电源整流盒6中整流电路的输入端，经电源整流电路整流后，输出能够满足无线传感器工作的供电电压。
Claims (1)
1.一种在旋转机械上为测量传感器供电的自供电装置，在距离旋转机械（1）较近的一段旋转轴（2）上，沿旋转轴（2）的外表面均匀包覆有内绝缘胶带（3），在内绝缘胶带（3）上固定设有一对沿轴线对称的转子线圈（4），一对转子线圈（4）的外表面包覆有外绝缘层（5）；在一对转子线圈（4）与旋转机械（1）之间的旋转轴（2）上固定设有电源整流盒（6），电源整流盒（6）中具有经整流的电源；一对转子线圈（4）首尾串联，串联后的输出端连接固定设置在旋转轴（2）上的电源整流盒（6）的输入端，电源整流盒（6）的输出端连接固定设置在旋转机械（1）上的无线传感器（7）；环绕一对转子线圈（4）的外部空间中设有在圆周方向均匀布置的2～3个定子磁铁（9），定子磁铁（9）固设在固定支架（10）上，固定支架（10）底部固定支撑在基座（11）上，其特征是： 一对转子线圈（4）首尾串联后的输出端沿旋转轴（2）表面且经绝缘胶带的均匀绑扎延伸至电源整流盒（6），电源整流盒（6）的输出端通过供电导线在绝缘胶带的绑扎下沿旋转轴（2）的轴向延伸至无线传感器（7）的电源输入端（8），电源整流盒（6）经环氧胶结或胶带绑扎固定连接于旋转轴（2）。
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