CN114812648A - 一种mems传感器安装结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电力设备监测保护技术领域，特别涉及一种MEMS传感器安装结构，包括固定组件和安装组件；固定组件包括固定座，安装组件包括安装座和传感器；固定座开设有安装孔，安装孔内侧面设有第一环槽；安装座设有嵌入安装孔内的安装柱；安装柱设有转动孔，转动孔的两侧设有第一通孔；转动孔内安装有转动圈，转动圈的两侧设有与第一通孔相对应的弹性销；弹性销穿过第一通孔伸入第一环槽内，弹性销位于第一环槽内的一端设有斜面；安装座的内部设有与齿轮槽；齿轮槽内安装有第一齿轮，转动圈的外周设有与第一齿轮啮合的第二齿轮；安装座设有轴孔，第一齿轮设有穿过轴孔的驱动轴。本申请有效地解决现有技术中存在传感器不便于安装的技术问题。

Description

一种MEMS传感器安装结构

技术领域

本申请涉及电力设备监测保护技术领域，特别涉及一种MEMS传感器安装结构。

背景技术

MEMS传感器即微机电系统，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一，它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。现有技术中，大多数MEMS传感器的体型较小，所以在其安装时大多都采用镊子夹持的方式进行放置和安装，时常会对MEMS传感器的接电脚造成破坏，因此市面上出现了一些MEMS传感器安装结构改善了上述问题。但是其在使用的过程中，工作人员的操作不够方便，因而使得传感器不便于安装，因此亟需一种MEMS传感器安装结构来改善上述问题。另外，高压电缆接头的局部放电问题是引起高压电缆事故的主要因素，做好高压电缆接头的检测和预警工作，是确保高压电缆正常运行的首要工作。而现有技术中对于安装在电缆接头的传感器通常采用胶带缠绕固定，这样的安装方式固定不牢，采集数据偏差较大。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种MEMS传感器安装结构，用于解决现有技术中存在传感器不便于安装的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种MEMS传感器安装结构，包括固定组件和安装组件；

所述固定组件包括固定座，所述安装组件包括与所述固定座活动连接的安装座以及设置于所述安装座上的传感器；

所述固定座开设有安装孔，所述安装孔的内侧面设有第一环槽；

所述安装座的底端设有嵌入所述安装孔内的安装柱；

所述安装柱的内部沿径向设有转动孔，所述转动孔的两侧设有沿径向贯穿所述安装柱的第一通孔；

所述转动孔内转动安装有转动圈，所述转动圈的两侧设有与所述第一通孔相对应的弹性销；

所述弹性销穿过所述第一通孔伸入所述第一环槽内，所述弹性销位于所述第一环槽内的一端设有斜面；

所述安装座的内部设有与所述转动孔贯通的齿轮槽；

所述齿轮槽内转动安装有第一齿轮，所述转动圈的外周设有与所述第一齿轮啮合传动连接的第二齿轮；

所述安装座设有沿径向贯穿的轴孔，所述第一齿轮设有穿过所述轴孔的驱动轴。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述第一通孔与所述转动孔的连接处设有第二环槽；

所述第二环槽的内径小于所述转动孔的内径，且所述第二环槽的内径大于所述第一通孔的内径；

各个所述弹性销均设有与所述第二环槽相匹配的移动柱。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，两个所述移动柱之间连接有穿过所述转动圈的弹簧。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述转动圈的内壁设有导向槽；

所述移动柱的外壁设有与所述导向槽相匹配的导向柱。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述轴孔的外部开口处设有调节凸台；

所述调节凸台的端面设置有凹槽；

所述驱动轴的端部设置有限位杆；

所述限位杆位于所述凹槽内。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述凹槽的面积为所述调节凸台的端面面积的二分之一，使所述限位杆在所述凹槽内的摆动角度为0°～180°。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述限位杆上设有螺纹孔；

所述凹槽上设置有至少两个以所述轴孔为中心均匀分布的定位孔；

所述螺纹孔内连接有螺杆，且所述螺杆的一端嵌入其中一个所述定位孔内。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述固定组件还包括与所述固定座连接的法兰，所述法兰上设有多个第二通孔。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述弹性销的直径与所述第一环槽的高度相同。

优选地，在上述的MEMS传感器安装结构中，所述第一齿轮和所述第二齿轮的模数、齿数、分度圆直径相同。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请提供了一种MEMS传感器安装结构，在安装传感器时，驱动轴驱使第一齿轮转动，第一齿轮转动可以带动第二齿轮和转动圈转动，进而带动转动圈两侧的弹性销转动，并使得弹性销的斜面朝下，此时能够允许两个弹性销向下运动时可以沿着斜面进行收缩直至两个弹性销嵌入至第一环槽内，从而方便安装座的安装柱能够顺利嵌入到固定座的安装孔内；在拆卸传感器时，驱动轴驱使第一齿轮转动，第一齿轮转动可以带动第二齿轮和转动圈转动，进而带动转动圈两侧的弹性销转动，并使得弹性销的斜面朝上，此时能够允许两个弹性销向上运动时可以沿着斜面进行收缩直至弹性销脱离于安装孔，从而方便整个安装柱能够顺利从固定座的安装孔内脱离。本申请通过活动连接的安装座和固定座实现对MEMS传感器快速安装和拆卸，无需采用胶带缠绕固定传感器，在保证采集数据准确性的同时，又方便工作人员装拆传感器，有效地解决现有技术中存在传感器不便于安装的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构的主视图；

图2为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构沿第一齿轮的径向的剖视图；

图3为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构的安装柱嵌入安装孔内的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构的安装柱脱离安装孔时的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构的安装座的立体结构图；

图6为本申请实施例提供的一种MEMS传感器安装结构的安装座的拆解示意图。

图中：

100、固定组件；101、固定座；101a、安装孔；101b、第一环槽；102、法兰；200、安装组件；201、安装座；201a、安装柱；201b、第一通孔；201c、齿轮槽；201d、轴孔；201e、调节凸台；201f、凹槽；201g、定位孔；201h、第二环槽；201i、转动孔；202、传感器；203、弹性销；203a、斜面；203b、移动柱；203c、导向柱；204、弹簧；205、转动圈；205a、导向槽；205b、第二齿轮；206、第一齿轮；206a、驱动轴；206b、限位杆；206c、螺纹孔；207、螺杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1-图6，本申请实施例提供了一种MEMS传感器安装结构，包括固定组件100和安装组件200；固定组件100包括固定座101，安装组件200包括与固定座101活动连接的安装座201以及设置于安装座201上的传感器202；固定座101开设有安装孔101a，安装孔101a的内侧面设有第一环槽101b；安装座201的底端设有嵌入安装孔101a内的安装柱201a；安装柱201a的内部沿径向设有转动孔201i，转动孔201i的两侧设有沿径向贯穿安装柱201a的第一通孔201b；转动孔201i内转动安装有转动圈205，转动圈205的两侧设有与第一通孔201b相对应的弹性销203；弹性销203穿过第一通孔201b伸入第一环槽101b内，弹性销203位于第一环槽101b内的一端设有斜面203a；安装座201的内部设有与转动孔201i贯通的齿轮槽201c；齿轮槽201c内转动安装有第一齿轮206，转动圈205的外周设有与第一齿轮206啮合传动连接的第二齿轮205b；安装座201设有沿径向贯穿的轴孔201d，第一齿轮206设有穿过轴孔201d的驱动轴206a。

更具体地说，传感器202具体为MEMS传感器，MEMS传感器固定设置于固定座101的顶部；安装柱201a的形状大小与安装孔101a的形状大小相匹配；安装孔101a的中心线沿竖直方向设置，第一环槽101b的中心线与安装孔101a的中心线相同；转动孔201i的中心线沿水平方向设置，第一通孔201b的中心线与转动孔201i的中心线相同；轴孔201d的中心线与转动孔201i的中心线平行，驱动轴206a的至少一端延伸至轴孔201d的外部；驱动轴206a与第一齿轮206同轴连接，第一齿轮206通过驱动轴206a转动安装于安装座201上，且第一齿轮206与第二齿轮205b始终保持啮合传动状态；弹性销203与转动圈205可弹性伸缩连接，当两个弹性销203之间的距离最远时，弹性销203的斜面203a部分不完全伸出第一通孔201b外。

本实施例在安装传感器时，驱动轴206a驱使第一齿轮206转动，第一齿轮206转动可以带动第二齿轮205b和转动圈205转动，进而带动转动圈205两侧的弹性销203转动，并使得弹性销203的斜面203a朝下，此时能够允许两个弹性销203向下运动时可以沿着斜面203a进行收缩直至两个弹性销203嵌入至第一环槽101b内，从而方便安装座201的安装柱201a能够顺利嵌入到固定座101的安装孔101a内；在拆卸传感器时，驱动轴206a驱使第一齿轮206转动，第一齿轮206转动可以带动第二齿轮205b和转动圈205转动，进而带动转动圈205两侧的弹性销203转动，并使得弹性销203的斜面203a朝上，此时能够允许两个弹性销203向上运动时可以沿着斜面203a进行收缩直至弹性销203脱离于安装孔101a，从而方便整个安装柱201a能够顺利从固定座101的安装孔101a内脱离。本实施例通过活动连接的安装座201和固定座101实现对MEMS传感器快速安装和拆卸，无需采用胶带缠绕固定传感器，在保证采集数据准确性的同时，又方便工作人员装拆传感器，有效地解决现有技术中存在传感器不便于安装的技术问题。

进一步地，在本实施例中，第一通孔201b与转动孔201i的连接处设有第二环槽201h；第二环槽201h的内径小于转动孔201i的内径，且第二环槽201h的内径大于第一通孔201b的内径；各个弹性销203均设有与第二环槽201h相匹配的移动柱203b。通过第二环槽201h和移动柱203b的设置可以起到限制弹性销203脱离安装柱201a的作用，保证安装柱201a嵌入安装孔101a内或从安装孔101a内脱离时，弹性销203仍然能够保持初始的安装状态，以便下一次的拆装作业能够顺利完成，而且保证同规格的固定组件100可以相互替换同规格的安装组件200，有利于扩大使用范围。

进一步地，在本实施例中，两个移动柱203b之间连接有穿过转动圈205的弹簧204。转动圈205沿中心线方向设有供弹簧204穿过的中心孔，中心孔与第二环槽201h相对应，中心孔可以为弹簧204的伸缩以及移动柱203b的移动提供活动空间，通过弹簧204的设置满足两个弹性销203相互远离或相互靠近伸缩活动的需求，方便弹性销203根据装拆需求卡进第一环槽101b或从第一环槽101b内脱离。

进一步地，在本实施例中，转动圈205的内壁设有导向槽205a；移动柱203b的外壁设有与导向槽205a相匹配的导向柱203c。当移动柱203b在转动圈205的中心孔内活动时，由于移动柱203b的导向柱203c嵌入到导向槽205a内，在导向柱203c和导向槽205a共同的限制引导作用下，使移动柱203b与转动圈205之间不能相对转动，仅能够使移动柱203b在转动圈205内沿轴向移动，保证弹性销203的伸缩活动能够顺利进行。

进一步地，在本实施例中，轴孔201d的外部开口处设有调节凸台201e；调节凸台201e的端面设置有凹槽201f；驱动轴206a的端部设置有限位杆206b；限位杆206b位于凹槽201f内。限位杆206b优选与驱动轴206a垂直设置，通过凹槽201f设置可以限制限位杆206b的活动范围，进而限制驱动轴206a的活动范围，方便控制第一齿和转动圈205在所需的角度范围内转动，有利于更好地根据装拆需求控制弹性销203的斜面203a朝上或朝下。

进一步地，在本实施例中，凹槽201f的面积为调节凸台201e的端面面积的二分之一，使限位杆206b在凹槽201f内的摆动角度为0°～180°。由于凹槽201f限制了限位杆206b的摆动范围，因此驱动轴206a、第一齿轮206、第二齿轮205b、转动圈205以及弹性销203的转动范围均为0°～180°，且当限位杆206b位于凹槽201f内的一边缘时，弹性销203的斜面203a朝下，并且在安装的过程中，斜面203a与安装孔101a的边缘接触能够收缩至第一通孔201b内，当限位杆206b位于凹槽201f内的另一边缘时，弹性销203则翻转180°斜面203a朝上，以便弹性销203从第一环槽101b内脱离。

进一步地，在本实施例中，限位杆206b上设有螺纹孔206c；凹槽201f上设置有至少两个以轴孔201d为中心均匀分布的定位孔201g；螺纹孔206c内连接有螺杆207，且螺杆207的一端嵌入其中一个定位孔201g内。这样能够对限位杆206b的位置进行定位，进而对第一齿轮206以及转动圈205的转动位置进行定位，从而对弹性销203以及斜面203a的翻转角度进行锁定，以满足安装柱201a装拆于安装孔101a的要求。

更具体地说，定位孔201g优选2个-3个，当定位孔201g为2个时，两个定位孔201g与轴孔201d中心形成的圆心角为180°，即限位杆206b从一个定位孔201g转动至另一个定位孔201g时，弹性销203翻转180°，也就是弹性销203的斜面203a可以在朝上和朝下之间进行切换；当定位孔201g为3个时，也就是在2个的基础上在90°的位置也分布一个，这样设置当处于中间90°的位置时，弹性销203的斜面203a也是翻转90°的，这样在连接时安装柱201a既不能向安装孔101a内再次移动也不能拔出。

进一步地，在本实施例中，固定组件100还包括与固定座101连接的法兰102，法兰102上设有多个第二通孔。通过法兰102的设置可以充当固定座101与外部结构连接固定的桥梁，并且通过第二通孔以及紧固件可以满足法兰102与外部结构可拆卸连接的要求，方便整个结构可随意装拆于外部结构上。

进一步地，在本实施例中，弹性销203的直径与第一环槽101b的高度相同。这样设置是满足弹性销203能够稳定地卡进第一环槽101b内，在驱动轴206a未转动时，弹性销203可以充当安装柱201a与固定座101之间的连接部位，使安装柱201a能够稳定安装于固定座101的安装孔101a内。

进一步地，在本实施例中，第一齿轮206和第二齿轮205b的模数、齿数、分度圆直径相同。这样设置可以保证第一齿轮206和第二齿轮205b的转动角度均为一致，当驱动轴206a驱使第一齿轮206转动一定角度时，与第一齿轮206啮合传动连接的第二齿轮205b也转动相同的角度，方便工作人员根据需要通过控制驱动轴206a的转动角度来控制第二齿轮205b和弹性销203的转动角度，以便于安装座201装拆于固定座101上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种MEMS传感器安装结构，其特征在于，包括固定组件和安装组件；

所述固定组件包括固定座，所述安装组件包括与所述固定座活动连接的安装座以及设置于所述安装座上的传感器；

所述固定座开设有安装孔，所述安装孔的内侧面设有第一环槽；

所述安装座的底端设有嵌入所述安装孔内的安装柱；

所述安装柱的内部沿径向设有转动孔，所述转动孔的两侧设有沿径向贯穿所述安装柱的第一通孔；

所述转动孔内转动安装有转动圈，所述转动圈的两侧设有与所述第一通孔相对应的弹性销；

所述弹性销穿过所述第一通孔伸入所述第一环槽内，所述弹性销位于所述第一环槽内的一端设有斜面；

所述安装座的内部设有与所述转动孔贯通的齿轮槽；

所述齿轮槽内转动安装有第一齿轮，所述转动圈的外周设有与所述第一齿轮啮合传动连接的第二齿轮；

所述安装座设有沿径向贯穿的轴孔，所述第一齿轮设有穿过所述轴孔的驱动轴。

2.根据权利要求1所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述第一通孔与所述转动孔的连接处设有第二环槽；

所述第二环槽的内径小于所述转动孔的内径，且所述第二环槽的内径大于所述第一通孔的内径；

各个所述弹性销均设有与所述第二环槽相匹配的移动柱。

3.根据权利要求2所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，两个所述移动柱之间连接有穿过所述转动圈的弹簧。

4.根据权利要求3所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述转动圈的内壁设有导向槽；

所述移动柱的外壁设有与所述导向槽相匹配的导向柱。

5.根据权利要求1所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述轴孔的外部开口处设有调节凸台；

所述调节凸台的端面设置有凹槽；

所述驱动轴的端部设置有限位杆；

所述限位杆位于所述凹槽内。

6.根据权利要求5所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述凹槽的面积为所述调节凸台的端面面积的二分之一，使所述限位杆在所述凹槽内的摆动角度为0°～180°。

7.根据权利要求5所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述限位杆上设有螺纹孔；

所述凹槽上设置有至少两个以所述轴孔为中心均匀分布的定位孔；

所述螺纹孔内连接有螺杆，且所述螺杆的一端嵌入其中一个所述定位孔内。

8.根据权利要求1所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述固定组件还包括与所述固定座连接的法兰，所述法兰上设有多个第二通孔。

9.根据权利要求1所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述弹性销的直径与所述第一环槽的高度相同。

10.根据权利要求1-9任一项所述的MEMS传感器安装结构，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮的模数、齿数、分度圆直径相同。

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