CN113532620A - 一种振动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测装置技术领域，具体涉及一种振动检测装置，包括壳体，所述壳体内壁底端设置有激光器，所述激光器一侧设置有探测器，所述壳体内壁顶端的一侧设置有弹簧部，所述弹簧部底端设置有第一磁铁块，所述壳体内壁远离弹簧部的一侧设置有悬臂梁，所述悬臂梁远离壳体的一端设置有第二磁铁块，所述悬臂梁中间设置有空槽，所述空槽中设置有纳米团簇，所述悬臂梁顶端设置有反射部。本发明巧妙地采用磁铁块之间的磁场力，将外部振动转化为悬臂梁的形变，结构新颖，此外，采用该光学结构检测悬臂梁的形变，将悬臂梁形变转化为纳米团簇的变化，纳米团簇中银纳米颗粒密度的大小，会灵敏度影响到反射光谱的变化，故检测精确度和灵敏度较高。

Description

一种振动检测装置

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，具体为一种振动检测装置。

背景技术

振动是工程应用中非常常见的一个研究问题,据有关资料表明,有60％以上都是采用的振动检测的方法来进行设备的状态检测及故障诊断的,振动检测设备的精度需要通过标定设备完成,振动标定仪器的研究显得尤其重要。

对旋转设备而言，绝大多数故障都是与机械运动或振动相密切联系的，振动检测具有直接、实时和故障类型覆盖范围广的特点。因此，振动检测是针对旋转设备的各种预测性维修技术中的核心部分。现有技术中，主要用于振动检测的领域是航空领域，由于飞机发动机作为飞机飞行所需动力的产生部件，发动机的性能好坏，直接影响着飞机的使用工况，根据相关统计数据，飞机发动机80％以上的故障，是由于振动引起的，所以各型飞机发动机上都配备有振动检测设备，而保证这些飞机发动机振动检测设备的精度就对航空发动机的安全工作起到至关重要的作用。

现有技术中，对振动的检测是通过电测法进行振动量测量，并且由于振动的复杂性，加上测量现场复杂，在用电测法进行振动量测量时，根据线性系统的叠加原理，振动的响应是振动系统测振部分对各个谐振动相应的叠加。但是，由于电测法主要是通过电子元件对振动进行测量，电子元件在使用时间较长时，在振动的作用会使得元件松动，要频繁更换测量振动的电子元件，并且电子元件的测量精度有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动检测装置，解决了振动检测装置的精度和灵敏度不够高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种振动检测装置，包括壳体，所述壳体内壁底端设置有激光器，所述激光器一侧设置有探测器，所述壳体内壁顶端的一侧设置有弹簧部，所述弹簧部底端设置有第一磁铁块，所述壳体内壁远离弹簧部的一侧设置有悬臂梁，所述悬臂梁远离壳体的一端设置有第二磁铁块，所述悬臂梁中间设置有空槽，所述空槽中设置有纳米团簇，所述悬臂梁顶端设置有反射部。

优选的，所述纳米团簇的材料为无序的银纳米颗粒材料。

优选的，所述组成纳米团簇的纳米颗粒形状可以为球形、长条形，星形。

优选的，所述反射部材料可以为金，也可以为银。

优选的，所述纳米团簇填充满整个空槽。

优选的，所述空槽底端的形状为凸起状。

优选的，所述悬臂梁的材料为透明弹性材料。

优选的，所述反射部和纳米团簇之间的悬臂梁的材料为晶体材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明巧妙地采用磁铁块之间的磁场力，将外部振动转化为悬臂梁的形变，结构新颖，此外，采用该光学结构检测悬臂梁的形变，将悬臂梁形变转化为纳米团簇的变化，纳米团簇中银纳米颗粒密度的大小，会灵敏度影响到反射光谱的变化，故检测精确度和灵敏度较高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的悬臂梁结构示意图一；

图3为本发明的悬臂梁结构示意图二；

图4为本发明的悬臂梁结构示意图三。

图中：1、壳体；2、激光器；3、探测器；4、弹簧部；5、第一磁铁块；6、悬臂梁；7、第二磁铁块；8、空槽；9、纳米团簇；10、反射部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参见图1、图2，图3，需要说明的是，图1为本发明实施例提供的振动传感器结构示意图，图2为本发明悬臂梁结构示意图一。本发明提供一种温度传感器，包括：壳体1、激光器2、探测器3、弹簧部4、第一磁铁块5、悬臂梁6、第二磁铁块7、空槽8、纳米团簇9、反射部10；

一种振动检测装置，包括壳体1，壳体1内壁底端设置有激光器2，激光器2一侧设置有探测器3，壳体1内壁顶端的一侧设置有弹簧部4，弹簧部4底端设置有第一磁铁块5，壳体1内壁远离弹簧部4的一侧设置有悬臂梁6，悬臂梁6远离壳体1的一端设置有第二磁铁块7，悬臂梁6中间设置有空槽8，空槽8中设置有纳米团簇9，悬臂梁6顶端设置有反射部10，纳米团簇9的材料为无序的银纳米颗粒材料，悬臂梁6一端通过螺栓紧固连接于壳体1内壁的一侧。

具体的，工作时，激光器2产生光穿过悬臂梁6照射在纳米团簇9上，纳米团簇9、反射部10和二者之间的透明悬臂梁6构成光学腔，反射部10将光限制在纳米团簇9中，增强光与物质的相互作用，纳米团簇9和反射部10之间设置一定的间距，就可以反射特定波长的光，而纳米团簇9的无序度，对反射光谱的带宽影响巨大，通过改变纳米团簇9中纳米颗粒的密度，就可以调控纳米团簇9的无序度，在检测振动时，第一磁铁块5会发生振动，第一磁铁块5和第二磁铁块7之间有磁铁力，第二磁铁块7也会发生振动，因此悬臂梁6会产生弯曲，会对中间的纳米团簇9产生挤压，纳米团簇9的密度的会发生变化，纳米团簇9中纳米颗粒之间的相互作用就会变大，会增大纳米颗粒的无序度，因此会改变系统的反射谱的带宽，因此通过探测器3检测反射光谱的变化，就可以得出振动的的大小。

具体的,所述纳米团簇9为由纳米颗粒组成的无序的银纳米团簇，是因为无序的纳米结构不易受扰动和初始条件的影响，具有宽带光吸收的特性。

具体的，所述组成纳米团簇9的纳米颗粒形状可以为单种形状，例如球形、长条形，星形，也可以多种形状混合组成，多种形状混合组成，可以使纳米团簇的无序度变化更明显，从而使反射光变化更明显。

具体的，所述反射部10材料可以为金，也可以为银，一方面是因为金和银支撑的反光面对光的反射效果比较好，二是金和银都为金属，其热传导效率比较好，可以灵敏的感受到温度的变化，传递给热膨胀部。

实施例2

在具体实施例1的基础上，请参阅图1、图3，特殊的，纳米团簇9填充满整个空槽8，空槽8底端的形状为凸起状。在悬臂梁6中空槽8的下表面设置凸起，悬臂梁6在振动时，由于凸起的作用，悬臂梁6发生形变时会对银纳米团簇9挤压作用更大，会使空槽8内部的银纳米团簇9密度变化更明显，进而纳米团簇9中纳米颗粒之间的相互作用就会变大，从而使纳米颗粒之间的无序度变化更明显，因此反射光谱变化的也就更明显，可以有效的提高检测出精度和灵敏度

实施例3

在具体实施例1的基础上，请参阅图1、图4，特殊的，悬臂梁6的材料为玻璃材料，反射部10和纳米团簇9之间的悬臂梁6的材料为晶体材料。在反射部10和纳米团簇9之间的透明悬臂梁6采用晶体材料，再悬臂梁6振动时，晶体会发生形变，由于外部应力的原因，其折射率会发生变化，因此产生的反射光谱的也会发生变化，使反射光谱变化更明显，可以有效的提高检测出精度和灵敏度。

所述振动传感器的相关内容如前所述，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种振动检测装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内壁底端设置有激光器(2)，所述激光器(2)一侧设置有探测器(3)，所述壳体(1)内壁顶端的一侧设置有弹簧部(4)，所述弹簧部(4)底端设置有第一磁铁块(5)，所述壳体(1)内壁远离弹簧部(4)的一侧设置有悬臂梁(6)，所述悬臂梁(6)远离壳体(1)的一端设置有第二磁铁块(7)，所述悬臂梁(6)中间设置有空槽(8)，所述空槽(8)中设置有纳米团簇(9)，所述悬臂梁(6)顶端设置有反射部(10)；

具体的，工作时，激光器(2)产生光穿过悬臂梁(6)照射在纳米团簇(9)上，纳米团簇(9)、反射部(10)和二者之间的透明悬臂梁(6)构成光学腔，反射部(10)将光限制在纳米团簇(9)中，增强光与物质的相互作用，纳米团簇(9)和反射部(10)之间设置一定的间距，就可以反射特定波长的光，而纳米团簇(9)的无序度，对反射光谱的带宽影响巨大，通过改变纳米团簇(9)中纳米颗粒的密度，就可以调控纳米团簇(9)的无序度，在检测振动时，第一磁铁块(5)会发生振动，第一磁铁块(5)和第二磁铁块(7)之间有磁铁力，第二磁铁块(7)也会发生振动，因此悬臂梁(6)会产生弯曲，会对中间的纳米团簇(9)产生挤压，纳米团簇(9)的密度的会发生变化，纳米团簇(9)中纳米颗粒之间的相互作用就会变大，会增大纳米颗粒的无序度，因此会改变系统的反射谱的带宽，因此通过探测器(3)检测反射光谱的变化，就可以得出振动的的大小。

2.根据权利要求1所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述纳米团簇(9)的材料为无序的银纳米颗粒材料。

3.根据权利要求2所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述组成纳米团簇(9)的纳米颗粒形状可以为球形、长条形，星形。

4.根据权利要求1所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述反射部(10)材料可以为金，也可以为银。

5.根据权利要求1所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述纳米团簇(9)填充满整个空槽(8)。

6.根据权利要求1所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述空槽(8)底端的形状为凸起状。

7.根据权利要求1所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述悬臂梁(6)的材料为透明弹性材料。

8.根据权利要求7所述的一种振动检测装置，其特征在于：所述反射部(10)和纳米团簇(9)之间的悬臂梁(6)的材料为晶体材料。

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