CN117202577A - 一种深水型振动传感器 - Google Patents

Abstract

本发明属于传感器技术领域，提供了一种深水型振动传感器，包括：内密封舱体、振动感知单元体、外密封舱体和压力隔离组件，内密封舱体包括基座，基座的侧面设有基座隔离平台，基座隔离平台上设有凹槽；振动感知单元体设置于内密封舱体内；外密封舱体设置于基座隔离平台外侧，电缆线埋入外密封舱体内，振动感知单元体的电气连接引线和电缆线电连接；压力隔离组件设置于凹槽内，电气连接引线和电缆线内导体通过压力隔离组件电连接。本发明所提供的深水型振动传感器，通过形成内、外密封的双隔离密封舱，解决了深水环境产生的高压强差影响电缆封装效果的问题，不仅提高了防水性能，而且保证了振动传感器处于深水承压下的工作性能。

Description

一种深水型振动传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种深水型振动传感器。

背景技术

振动传感器是一种测量物体振动的装置。其原理是通过检测物体表面因振动而产生的微小位移或速度、加速度变化来确定物体的振动状态。常见的振动传感器包括电容式、压电式和压阻式、光电式等。这些传感器可以用于工业自动化、设备健康检测及结构体监测、地震预警等领域。

如图5a-5d所示，目前的振动传感器，敏感芯体所处的舱体和电缆线所处的舱体之间没有分隔，互相连通。当处于深水环境下，传感器封装体内的压强和水压之间产生很大的压强差；为了平衡压强，电缆线会最大限度向敏感芯体所处的舱体方向移动，在受到阻碍后会停止移动；基于可移动的最大距离，可能会使电缆线与密封支撑管套之间形成的胶粘层剥离。即使不存在剥离风险，此时长期存在的压强差会随着水下设备的上下升降而形成压力波动，使振动感知单元体受到压力波的振动形成振动干扰信号，使传感器的检测信号不准，严重时甚至会出现压力波形成振动幅值远远大于被检测设备的自身振动值的情况，传感器完全失效。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种深水型振动传感器，以解决目前振动传感器中敏感芯体所处的舱体和电缆线所处的舱体之间没有分隔，导致电缆线与密封支撑管套之间形成的胶粘层剥离，甚至产生振动干扰信号严重影响振动传感器检测信号的问题。

本发明提供的一种深水型振动传感器，包括：

内密封舱体，所述内密封舱体包括基座，所述基座的侧面设有基座隔离平台，所述基座隔离平台上设有凹槽；

振动感知单元体，设置于所述内密封舱体内；

外密封舱体，设置于所述基座隔离平台上，电缆线埋入所述外密封舱体内，所述振动感知单元体的电气连接引线和电缆线电连接；

压力隔离组件，设置于所述凹槽内，电气连接引线和电缆线内导体通过所述压力隔离组件电连接，所述压力隔离组件用于隔离所述内密封舱体和所述外密封舱体。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种深水型振动传感器，通过形成内、外密封的双隔离密封舱，解决了深水环境产生的高压强差影响电缆封装效果的问题，不仅提高了防水性能，而且保证了振动传感器处于深水承压下的工作性能。

可选地，所述基座的顶部开设有圆形台阶孔，所述圆形台阶孔上设置有密封盖，所述密封盖的底面为内球弧形。

可选地，所述外密封舱体包括密封支撑管套，所述密封支撑管套套设于所述基座隔离平台、所述外密封舱体和电缆线的外侧；所述密封支撑管套和电缆线通过压塑包封工艺交联一体，形成压塑包封体，所述压塑包封体套设于所述基座、所述密封支撑管套和所述电缆线上。

可选地，所述基座隔离平台的外壁由内向外依次形成有第一阶梯段和第二阶梯段，所述第一阶梯段和所述密封支撑管套连接，所述第二阶梯段和所述压塑包封体连接。

可选地，所述压力隔离组件包括绝缘基座，所述绝缘基座设置于所述凹槽内，所述绝缘基座上穿设有电气连接端子，所述电气连接端子的一端和所述振动感知单元体电连接，所述电气连接端子的另一端和所述电缆线内的导体连接。

可选地，还包括法兰安装组件，所述法兰安装组件包括安装法兰，所述安装法兰和所述基座的底部螺纹连接，所述安装法兰的底部穿设有安装螺栓，所述安装螺栓的底部和被测物螺纹连接。

可选地，所述基座上设置有绝缘隔离垫片，所述振动感知单元体通过所述绝缘隔离垫片和所述基座胶合压接；所述振动感知单元体的侧壁还设置有隔离定位套。

可选地，所述振动感知单元体包括：

底座，所述底座上设置有中心轴；

预紧固组件，套设于所述中心轴上；

压电晶体，套设于所述中心轴上；

质量块，套设于所述压电晶体外，所述质量块和所述压电晶体通过所述预紧固组件锁紧；

屏蔽体组件，罩设于所述底座上。

可选地，所述振动感知单元体还包括振动信号调理单元，所述振动信号调理单元包括依次连接的前级滤波电路、阻抗变换电路、输出信号耦合电路和保护电路。

可选地，所述前级滤波电路、所述阻抗变换电路和所述输出信号耦合电路设置于所述屏蔽体组件内，所述保护电路设置于所述电气连接转接板上且位于所述屏蔽体组件的顶部。

采用上述技术方案，本申请具有如下技术效果：

（1）本发明所提供的深水型振动传感器，通过形成互相分隔的内、外密封舱体，解决了目前传感器由于内外压强差所导致的电缆线发生位移，从而影响电缆线和传感器封装体的密封效果的问题，提高了振动传感器的密封效果和深水承压下的工作性能。

（2）本发明所提供的深水型振动传感器，由于本发明所提供的传感器为侧向连接电缆线的输出形式，通过法兰安装组件实现了传感器安装的360°任意方向出线调整，可匹配被测设备的安装条件，保证了传感器输出电缆的布线方向的灵活度；并保证了传感器的输出电缆能以最短距离和最优的弯曲半径被固定于被测设备的表面体上，进一步为传感器的感受面与被测设备的紧密贴合安装提供了最优条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1a为本发明实施例提供的一种深水型振动传感器的示意图；

图1b为图1a中A部位的局部放大图；

图2为本发明实施例提供的内密封舱体的示意图；

图3a为本发明实施例提供的压力隔离组件的示意图；

图3b为本发明实施例提供的压力隔离组件的受力分析实际模型图；

图3c为图3b的简化模型示意图；

图3d为图3c的简化截面示意图；

图3e为图3d的受力分析图；

图4为本发明实施例提供的外密封舱体的示意图；

图5a为现有技术中侧端方向出线的振动传感器的示意图；

图5b为图5a中B部位的局部放大图；

图5c为图5a的俯视剖视图；

图5d为现有技术中垂直于安装面出线的振动传感器的示意图；

图6a为现有技术中振动传感器贯穿基座中心轴设置安装螺栓的示意图；

图6b为现有技术中振动传感器贯穿基座中心轴设置安装螺栓的示意图；

图7为本发明实施例提供的法兰安装组件的示意图；

图8为本发明实施例提供的内密封舱体的示意图；

图9为本发明实施例提供的振动信号调理单元的示意图；

图10为本发明实施例提供的振动感知单元体的示意图。

附图标记：

10-内密封舱体；11-基座；111-基座隔离平台；12-密封盖；20-外密封舱体；21-密封支撑管套；22-压塑包封体；23-导线电气间隙分隔片；24-电缆线；241-电缆线导体；30-压力隔离组件；31-绝缘基座；32-电气连接端子；33-焊盘；40-振动感知单元体；41-底座；42-压电晶体；43-质量块；44-预紧固组件；45-屏蔽体组件；46振动信号调理板；47-内部电气引线；51-电气绝缘隔离垫片；52-隔离定位套；53-电气连接板；54-电气连接引线；60-法兰安装组件；61-安装法兰；62-安装螺栓；

1’-敏感芯体舱体；11’-敏感芯体；12’-敏感芯体支撑柱；2’-电缆线舱体；21’-电缆线；3’-安装螺栓；31’-安装螺栓通孔；4’-被测设备；5’-测试仓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本实施例提供的一种深水型振动传感器，如图1a所示，包括：内密封舱体10，内密封舱体10包括基座11，基座11的侧面设有基座隔离平台111，基座隔离平台111上设有凹槽，凹槽内开设有用于电气连接内密封舱体10和外密封舱体20的通孔；振动感知单元体40设置于内密封舱体10内；外密封舱体20设置于基座隔离平台111上，电缆线24埋入外密封舱体20内，振动感知单元体40的电气连接引线54和电缆线24电连接；压力隔离组件30设置于凹槽内，电气连接引线54和电缆线导体241通过压力隔离组件30电连接，压力隔离组件30用于隔离内密封舱体10和外密封舱体20。

作为一个示例，基座11的顶部开设有圆形台阶孔，可以是沉槽型广口，如图2所示，圆形台阶孔上设置有密封盖12，密封盖12的底面为内球弧形。其中密封盖12的内球弧形结构利于承压。

如图3所示，压力隔离组件30包括绝缘基座31，绝缘基座31设置于凹槽内，绝缘基座31上穿设有电气连接端子32，电气连接端子32的一端和振动感知单元体40电连接，电气连接端子32的另一端和电缆线24内的导体241连接，通过电气连接端子32可实现振动感知单元体40和电缆线24的电气连接。压力隔离组件30和凹槽之间可采用胶合压接的方式连接。

作为一个示例，绝缘基座31上根据引出线的数量均布开孔，开孔的内腔为具有过孔的焊盘，电气连接端子32通过物理焊接连接过孔的焊盘。电气连接端子32为柱形，侧壁形成阶梯状，一端至另一端直径逐渐减小；大直径的一端位于外密封舱体20内，小直径的一端穿过绝缘基座31上的开孔后位于内密封舱体10内。

参见图4，外密封舱体20包括密封支撑管套21，密封支撑管套21套设于基座隔离平台111、外密封舱体20和电缆线24的外侧；电缆线24和密封支撑管套21通过压塑工艺交联一体形成压塑包封体22，压塑包封体22套设于基座11、密封支撑管套21和电缆线24上。

可选地，密封支撑管套21内还设置有导线电气间隙分隔片23，以保证电气隔离性能。

在一个可能的实施方式中，基座隔离平台111的外壁由内向外依次形成有第一阶梯段和第二阶梯段，第一阶梯段和密封支撑管套21连接，第二阶梯段和压塑包封体22连接。具体应用时，可先将密封支撑管套21与第一阶梯段套结后，再在第二阶梯段、密封支撑管套21和电缆线24外熔融焊接进行密封。同时密封支撑管套21的外壁上形成间隔设置的凹槽段，以提高压塑包封体22的粘接强度。

因为深水型振动传感器的工作环境，深水型振动传感器工作在水下深度一定时，其外部受到的压力均相等，然而传感器的密封封装均在常压下进行，初始的传感器腔体内各部分的压强相当于一个标准大气压，故其内外压差。由于本实施例所提供的振动传感器为深水型，一般至少用于300m水深环境，假设处于500m水深，那么此时的内外压差可以忽略常压值0.1MPa，即/>。

传感器本体各单元及各单元之间连接结构通过压强计算即可获得各部件的满足各种水深下结构体的厚度。而本实施例所提供的传感器存在电气信号输出防水电缆，电缆线24是在常压下压塑包封的，故其所在的空腔即外密封舱体20内的初始气压为1个标准大气压。深水工作时受到水压作用，产生的气压差挤压电缆线24和外部的压塑包封体22，压塑包封体22会受到密封支撑管套21的支撑，使压塑包封体22的内圈面和密封支撑管套21的外圈面贴合更加紧密，此时电缆线24会形成一定位移，位移量取决于外密封舱体20的初始体积。

基于波义耳定律，。在电缆线24的截面积一定时，电缆线24的位移量和初始体积成正比。而位移量过大会极速破坏电缆线24与压塑包封体22的粘接强度。

现假设传感器工作在500m水下时，P_水= 5MPa，振动传感器电缆线24中的导体一般为2～4芯，最常见的为IEPE（恒流源电流供电与振动信号同线）耦合模式为2芯，以下以2芯为具体示例进行计算，以说明位移量：

1）按照电缆线导体241每根线芯的截面积S₂₄₁为0.75mm²，电缆线24的外径D₂₄一般小于等于13mm，按照13mm进行计算，那么密封支撑管套21的内径D₂₁也为13mm；进而基座隔离平台111的外径应小于D_1max，即＜13mm。又根据压力隔离组件30的电气连接端子32需要和电缆线导体241连接，电气连接端子32的截面积约为电缆线导体241线芯截面积的2～3倍，以3倍计算，参见图1b，电气连接端子32大直径端的横截面积S₃₂₁=3S₂₄₁=2.25mm²，计算可得电气连接端子32大直径端的直径。

由于压力隔离组件30及基座隔离平台11，通过直径变化关系将压力转换系数降低，在压力隔离组件30承受外部压力的前提下，电缆线24受到水压位移不仅限制于外密封舱体20内，更为重要的是外密封舱体20的空间体积是一定的，当电缆线24作为硬质体填充后，留隙空间体积小。假设留隙空间的间隙为3mm，留隙腔体积/>，其受到外部压强后，位移量可通过波义耳定律计算得出：

，其中V₀为398mm³，P₀为一个标准大气压，P₁以500米水深的压强5MPa计算。则位移量/>。

因此，在发生2.94mm的位移后，达到内外压力平衡。假设水下设备上、下升降时，其压力P₁的变化会导致体积变化，形成压力波波动，但是由于内密封舱体10和外密封舱体20之间存在隔离，压力波无法传递到内密封舱体10内影响振动感知单元体40。

相较之下，图5a-图5c示出了一种对敏感芯体11'所处舱体和电缆线21’所处舱体没有进行分隔的振动传感器，其采用与本实施例相同的侧端方向出线的方式。参见图5b-图5c，敏感芯体11’直接将引线通过引线孔与电缆线导体241连接，之后予以胶体密封，敏感芯体舱体1’和电缆线舱体2’之间处于连通状态。以下是对此类振动传感器进行位移量计算的说明：

按照上述相同的500m水深计算，因为敏感芯体舱体1’空间和电缆线21’安装留隙空间的体积比很大，假设敏感芯体舱体1’内径为20mm，敏感芯体11'的高度/>按照18mm计算；其中高度/>必须大于电缆线直径与密封支撑管套单边的厚度之和；

则；假设留隙空间体积V₀相同，则总体空间体积。根据波义耳定律计算所得/>，电缆线21’的位移量/>。

然而电缆线21’轴向的可移动距离远远达不到44.7mm，为了平衡压强，电缆线21’会最大限度向敏感芯体舱体1’方向移动，在受到阻碍后会停止移动；基于可移动的最大距离，可能会使电缆线与密封支撑管套形成的胶粘层剥离。即使不存在剥离风险，此一直存在的压强差会随着水下设备的上下升降而形成压力波动，敏感芯体11’感受此变化的压力波影响而输出虚假的振动干扰信号，使传感器的检测信号不准，严重时甚至会出现压力波形成的振动幅值远远大于被检测设备自身振动幅值的情况，传感器输出信号完全无效。

参见图5d，示出了一种与安装面垂直出线形式的振动传感器。振动传感器安装的基本原则是电气输出电缆线21’应尽可能减少与被测设备4'表面的距离，最大限度地避免因电缆线的摆动反向传递形成对振动测量信号的影响，亦即降低电缆线的摆动对振动传感器的附加干扰振动的影响。电缆线21’的输出远端置于常压的测试仓5’内，电缆线的最小转弯半径通常为电缆线21’直径的6倍以上，垂直方向的出线形式必然需要折弯朝向安装设备的表面，导致电缆的垂直高度过大，此部分的电缆线21’缺少固定，水流会对其产生推动力，影响振动传感器信号的有效拾取。

在本实施例所提供的技术方案的基础上，克服了目前敏感芯体舱体1’和电缆线舱体2’之间不分割互相连通导致的电缆线位移量过大，从而影响传感器粘接强度的问题。那么现有材料是否能保证压力隔离组件30的密封作用，以使内密封舱体10和外密封舱体20的隔离效果满足实际使用场景。以下对此问题进行说明：

参见图1b，按照电缆线24内两个导体线芯的间距D₃₂₃为4mm，并保证边缘间距1.0mm，即可得到绝缘基座31所需外径应至少为，取8mm。/>为电气连接端子32大直径端的直径D₃₂₁，本实施例中取1.7mm。支持覆铜焊盘的绝缘基座31的基材可以选择电子陶瓷基、FR4环氧玻纤板基、聚四氟乙烯基、聚酰亚胺基材等无机非金属材料和有机非金属材料，以下列举了电子陶瓷基、FR4环氧玻纤板基、聚四氟乙烯基和聚酰亚胺基的抗压强度，具体如表1所示：

表1

只要保证选用的绝缘基材的抗压强度＞5MPa即可，优选的可以按照安全系数4倍的条件选取，即/>＞20MPa。满足电气连接端子32的抗压强度/>计算如下：

电气连接端子32与绝缘基座31连接关系，如图3a所示，由于基座隔离平台11上开设有凹槽，电气连接端子32内侧的电气硬连接针应能保证0.4mm-0.5mm的安全电气绝缘间隙；同时振动传感器的内部引出线即电气连接引线54的导体直径不宜过大，一般采用外包四氟等绝缘材料的导体，面积为0.05mm²（导体直径0.25mm）,电气连接引线54的外绝缘层约为0.15mm，依此得到的电气连接引线54的外径D₅₄=0.25+0.15×2=0.55mm，电气连接端子32小直径端的直径约为电气连接引线54外径D₅₄的1.2～1.5倍，则电气连接端子32小直径端的直径D₃₂₂为0.66～0.825mm；取0.8mm进行计算，则基座隔离平台111上的开孔内径即可。而大直径端的外径/>,导电端子常用材料为磷锡青铜（QSn6.5-0.4）、黄铜、紫铜，按照其中一种磷锡青铜为例。安全抗压强度/>=180MPa（40%的许用值470MPa）；弹性模量E=115GPa。

图3a所示的结构受力分析的实际模型如图3b所示，大直径端的外径，基座隔离平台111上的开孔内径/>，上部受到5MPa的均布载荷q；底部受到常压0.1MPa忽略不计，焊盘的影响不计。现需要校核电气连接端子32大直径端的厚度h，使其受力以及变形在允许范围内。

需要说明的是，实际模型涉及到复杂的变截面弯矩计算、超静定问题的解法等，为便于计算将实际模型简化为厚度为h的简支梁，如图3c-3d所示，h为需要校核的零件厚度，b为简化后的截面宽度即1.7mm，为简化后的梁的跨度即1.2mm。以下从受力和变形情况进行校核分析。

（1）受力分析

如图3e所示，受力情况由简化模型得出，

其中，为实际模型的压强5MPa；/>为实际模型中电气连接端子32大直径端的受力面积；

为换算后的均布载荷；

和/>为简化后的支反力。

列出剪力方程为：，

最大剪力；

列出弯矩方程：，

最大弯矩。

（2）正应力校核

对于图3d所示截面，弯曲截面系数为

上式中，为横截面对中性轴的惯性矩，/>；

危险截面上的最大正应力为：

；

查表知，磷锡青铜的许用正应力（40%许用值），要求/>带入求得

可见，只需h≥0.179 mm，即可满足正应力要求。

（3）切应力校核

对于如图3d所示截面，其截面的一半面积对中性轴的静矩为：

危险截面上的最大切应力为：

上式中，。

查表知，磷锡青铜的许用切应力，要求/>代入求得：

可见，只需h≥0.048 mm，即可满足切应力要求。

（4）许可挠度校核

由挠曲线近似微分方程可得：

式中，

为梁在y轴方向变形后的线位移。

通过两次积分得：

代入边界条件：，/>，/>；

解得挠曲线方程为：

挠度最大为中点处，为：

在机械设计手册中，对主要轴的要求，，即/>代入求得：

查表知，磷锡青铜的弹性模量，代入求得：

可见，只需h≥0.402 mm，即可满足挠度变形的要求。

由正应力校核、切应力校核和许可挠度校核的数据可以根据三者中最大值确定h为0.402 mm，可知只要h≥0.402(mm)即可满足强度及变形的要求。

在一个具体示例中，可以按照安全系数2倍的条件选取，即h≥0.8(mm)。不同的材料只要得知材料的抗压强度和弹性模量/>，按照上述公式分别计算即可获得电气连接端子32的需要设计的h值。在满足h值的条件下，电气连接端子32就能达到抗压强度以使内密封舱体10与外密封舱体20满足端子部位的隔离条件。

目前电气连接端子32为导电金属材料，常用的有磷锡青铜、黄铜、紫铜等，其中这三种的抗压缩强度，具体见表2。

表2

以上说明均是基于如本实施例提供的内密封舱体10与外密封舱体20形成的密封结构，可以得知满足内密封舱体10和外密封舱体20密封时绝缘基座31和电气连接端子32的条件。

下面针对本实施例所改进的多角度安装结构进行说明：

首先参见图6a和图6b，分别示出了目前通过安装螺栓3'将振动传感器安装于被测设备表面的两种安装形式，均可适应360°出线形式的安装。

其中图6a为中心孔的安装方式，安装螺栓3'的顶部会向敏感芯体支撑柱12’的顶面形成锁紧，其在自由状态下，必然对中心轴造成压缩量的张力，此张力在高频振动时会形成一定变化的动态张应力，此动态张应力靠近振动敏感芯体11'会传递至敏感芯体11'，形成附加的机械应力干扰，导致拾取的振动信号不准确。另一方面，由于螺栓头部的锁紧力，对于传感器来说也是一种预压力，在单位面积上形成一定的压强，此压强的存在，必然要求受压的部件相应的提高抗压强度，在面积一定的条件下，需要通过增加厚度保证，厚度增加导致传感器总质量的增加，质量的增加一定致使固有频率的下降，传感器是多自由度的弹性系统，某一个单自由度的固有频率降低亦即会导致整个系统的固有频率降低，对频率响应特性的平坦段响应带宽形成快速的缩减性影响。

而图6b为侧偏中心孔的安装方式，此种安装方式下安装螺栓3'所处的轴线与振动感知的敏感芯体11'中心轴不在一个同轴线上，必然导致高频振动信号受到路径传递的衰减和或敏感芯底面与被测设备接触刚度不够导致的高频衰减及因悬臂姿态形成的安装谐振频率的提前从而导致的平坦段响应带宽缩小。

因此，基于上述两种通过安装螺栓3’从传感器内部贯穿以将传感器安装于被测设备4’表面所存在的技术问题，本实施例对深水型振动传感器与被测设备4’的安装结构进行了改进，具体通过法兰安装组件60实现两者的安装，如图7所示，法兰安装组件60包括安装法兰61，安装法兰61和基座11的底部螺纹连接，安装法兰61的底部穿设有安装螺栓，安装螺栓的底部和被测物螺纹连接。法兰安装组件60位于深水型振动传感器的底部，由于本实施例所提供的深水型振动传感器为侧向出线形式，基于法兰安装组件60可适应围绕振动感受中心轴的为中心的360°任意方向的电缆线24出线位置，可匹配被测设备的安装条件，保证了传感器输出电缆的布线方向的灵活度；保证了传感器的输出电缆能以最短距离和最优的弯曲半径被固定于被测设备的表面体上，进一步为传感器的感受面与被测设备的紧密贴合安装提供了最优条件。

参见图8，振动感知单元体40包括：底座41，底座41上设置有中心轴；预紧固组件44套设于中心轴上；压电晶体42套设于中心轴上；质量块43，套设于压电晶体42外，质量块43和压电晶体42通过预紧固组件44锁紧；且压电晶体42、质量块43、预紧固组件44均为中心轴对称安装。屏蔽体组件45罩设于底座41上。而本实施例的法兰安装组件60，安装螺栓与压电晶体42的中心轴（基座41的中心轴）处于同一轴线，并于基座11的底部与传感器本体进行刚性连接，不会形成对振动感知单元体40轴向及侧向的压力，具有很好的高频响应性能和机械锁紧应力对敏感芯体影响的避让性能。

在一个可能的实施方式中，如图8所示，基座11上设置有绝缘隔离垫片51，振动感知单元体40通过绝缘隔离垫片51和基座11胶合压接；振动感知单元体40的侧壁还设置有隔离定位套52。通过以上结构将振动感知单元体40安装于内密封舱体10，可保证传感器拾取信号的稳定性。

进一步地，振动感知单元体40还包括振动信号调理单元，如图9所示，振动信号调理单元包括依次连接的前级滤波电路、阻抗变换电路、输出信号耦合电路和保护电路。

在一个示例中，阻抗变换电路还连接有增益调节电路和温度补偿电路。输出信号耦合电路包括偏置电压调节电路和低阻抗输出电路。

其中，前级滤波电路、阻抗变换电路和输出信号耦合电路设置于屏蔽体组件45内，保护电路设置于电气连接板53上且位于屏蔽体组件45的顶部。如图10所示，除保护电路外，其他功能电路形成振动信号调理板46与压电晶体42一同设置于屏蔽组件45内；保护电路形成电气连接板53设置于屏蔽体组件的顶部，再通过电气连接引线54连接至压力隔离组件30的电气连接端子32上。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种深水型振动传感器，其特征在于，包括：

内密封舱体，所述内密封舱体包括基座，所述基座的侧面设有基座隔离平台，所述基座隔离平台上设有凹槽；

振动感知单元体，设置于所述内密封舱体内；

外密封舱体，设置于所述基座隔离平台上，电缆线埋入所述外密封舱体内，所述振动感知单元体的电气连接引线和电缆线电连接；

压力隔离组件，设置于所述凹槽内，电气连接引线和电缆线内导体通过所述压力隔离组件电连接，所述压力隔离组件用于隔离所述内密封舱体和所述外密封舱体。

2.根据权利要求1所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述基座的顶部开设有圆形台阶孔，所述圆形台阶孔上设置有密封盖，所述密封盖的底面为内球弧形。

3.根据权利要求1所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述外密封舱体包括密封支撑管套，所述密封支撑管套套设于所述基座隔离平台、所述外密封舱体和电缆线的外侧；所述密封支撑管套和电缆线通过压塑包封工艺交联一体，形成压塑包封体，所述压塑包封体套设于所述基座、所述密封支撑管套和所述电缆线上。

4.根据权利要求3所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述基座隔离平台的外壁由内向外依次形成有第一阶梯段和第二阶梯段，所述第一阶梯段和所述密封支撑管套连接，所述第二阶梯段和所述压塑包封体连接。

5.根据权利要求3所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述压力隔离组件包括绝缘基座，所述绝缘基座设置于所述凹槽内，所述绝缘基座上穿设有电气连接端子，所述电气连接端子的一端和所述振动感知单元体电连接，所述电气连接端子的另一端和所述电缆线内的导体连接。

6.根据权利要求1所述的深水型振动传感器，其特征在于，还包括法兰安装组件，所述法兰安装组件包括安装法兰，所述安装法兰和所述基座的底部螺纹连接，所述安装法兰的底部穿设有安装螺栓，所述安装螺栓的底部和被测物螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述基座上设置有绝缘隔离垫片，所述振动感知单元体通过所述绝缘隔离垫片和所述基座胶合压接；所述振动感知单元体的侧壁还设置有隔离定位套。

8.根据权利要求1或7所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述振动感知单元体包括：

底座，所述底座上设置有中心轴；

预紧固组件，套设于所述中心轴上；

压电晶体，套设于所述中心轴上；

质量块，套设于所述压电晶体外，所述质量块和所述压电晶体通过所述预紧固组件锁紧；

屏蔽体组件，罩设于所述底座上。

9.根据权利要求8所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述振动感知单元体还包括振动信号调理单元，所述振动信号调理单元包括依次连接的前级滤波电路、阻抗变换电路、输出信号耦合电路和保护电路。

10.根据权利要求9所述的深水型振动传感器，其特征在于，所述前级滤波电路、所述阻抗变换电路和所述输出信号耦合电路设置于所述屏蔽体组件内，所述保护电路设置于所述电气连接转接板上且位于所述屏蔽体组件的顶部。