CN208296998U - 监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种监测装置，用于监测被测设备，其中包括：安装座，所述安装座内贯通开设有通孔；壳体，位于所述安装座的上端，所述壳体内设有朝向所述通孔的凹槽；以及测温组件，布置在所述凹槽中且一端伸出至穿过所述通孔后与所述被测设备的表面相抵，且所述测温组件与所述凹槽的槽壁、所述通孔的孔壁之间均设有间隙。本实用新型的监测装置，测得的温度数据更精确，时效性更强，且便于维护。

Description

监测装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备的在线监测技术领域，尤其涉及一种监测装置。

背景技术

在工业现场，对于关键的机械设备，往往配备在线监测传感器，以便时时监测设备的运行状态，进行预测性维护，防止设备的重大安全隐患或停产事故的发生。其中，具有复合功能的传感器，例如振动加温度测量传感器，在设备监测中担当重要角色。这类传感器集加速度振动和温度测量于一体，对体积紧凑、整体可靠性、环境适应性等有较高要求。由于这些传感器自身也需要定期维护或校准，所以需要具有便于拆卸的结构。

然而，受制于现场纷繁复杂的被测设备，传感器的安装方式和安装位置会根据不同的被测设备而变化。在设计、制造被测设备的过程中，往往不会提前预留传感器的安装位置，此外，现场也不允许对这些重要设备进行电焊、机械钻孔等作业。因而，综合上述因素，通常在被测设备上通过胶粘剂固定一个安装座，再将传感器壳体与安装座用螺栓刚性固定，从而能实现方便传感器的拆卸更换。

但现有的与安装座连接的传感器，其温度敏感元件通常安装在传感器壳体内，从而设备表面的热能需经过胶粘剂、整个安装座以及传感器的外壳才能传到壳体内的温度敏感元件，并继续向传感器其余部分和环境传递。这样，热能在传到温度敏感元件前经过了三个部件的三重热阻，且每个部件对环境还有一定的热能耗散，一方面会造成比较大的温度梯度以及较差的温度响应特性，另一方面会受到环境温度的影响，从而导致对设备温度监测的精确度和灵敏度均较差。

还有一种传感器，采用分体式结构，将温度敏感元件安装在传感器的壳体外部并与被测设备接触，这样由于温度敏感元件与传感器之间需要连接导线或连接器，需要进行防水措施，而且温度敏感元件本身的机械强度较差，还需要进一步防护，从而导致整体结构相对复杂，成本高，且不便于维护。

实用新型内容

为此，本实用新型提供了一种测温组件，以解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种监测装置，用于监测被测设备，其中包括：安装座，所述安装座内贯通开设有通孔；壳体，位于所述安装座的上端，所述壳体内设有朝向所述通孔的凹槽；以及测温组件，布置在所述凹槽中且一端伸出至穿过所述通孔后与所述被测设备的表面相抵，且所述测温组件与所述凹槽的槽壁、所述通孔的孔壁之间均设有间隙。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述测温组件包括：测温探头，所述测温探头的第一端固定在所述壳体的凹槽底部，所述测温探头的第二端延伸至所述凹槽外，以便穿过所述通孔后与所述被测设备的表面相抵，所述测温探头的外壁与所述凹槽的槽壁及所述通孔的孔壁之间均设有间隙；以及温度敏感元件，固定在所述测温探头的内壁。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述测温组件还包括导热垫片，所述导热垫片抵接在所述测温探头的第二端与所述被测设备的表面之间。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述测温探头为管状薄壁结构，且所述测温探头的第二端设有探头部；所述温度敏感元件紧贴在所述探头部的内壁。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述通孔的直径为7-9mm；所述测温探头的外壁与所述通孔的孔壁之间的间隙的宽度为1mm；所述测温探头的第二端与所述被测设备表面的距离为H，其中，0.2mm＜H≤0.25mm。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述导热垫片的材质为锡合金。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述测温探头的第一端通过激光焊接固定在所述凹槽的底部。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，还包括安装在所述壳体内的第二传感器。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述第二传感器为加速度传感器。

可选地，在根据本实用新型的监测装置中，所述安装座与所述被测设备通过螺栓固定连接；所述安装座与所述被测设备的表面之间通过设置胶层固定；所述安装座内安装有永磁体。

根据本实用新型的技术方案，提供了一种监测装置，包括测温组件，测温组件包括测温探头和固定在测温探头下端的温度敏感元件，测温探头下端伸出壳体外并穿过安装座的通孔后与被测设备的表面相抵，且测温探头与安装座、监测装置的壳体间均通过间隙隔离。此外，测温探头下端与设备表面之间还设置有导热垫片用于增加接触面积，从而增强热传递性。这样，设备的热源直接通过导热垫片传到测温探头下端，再传给温度敏感元件，而避免了在安装座和壳体内传递的热阻和热耗散，从而使最终测得的设备的温度数据更精确，时效性更强。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的监测设备的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的监测设备的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如前文所述，现有技术中用于监测设备的监测传感器，在使用过程中或多或少存在一定的功能缺陷，因此本实用新型提出了一种性能更优化的用于监测设备的监测装置200。图1和图2示出了根据本实用新型一个实施例的监测装置200的结构示意图，该监测装置200安装在设备300的表面。该监测装置200包括用于监测设备温度的测温组件100，此外，该监测装置200内还可以安装第二传感器250，从而作在监测设备温度时能同步监测设备的其它性能。根据一个实施例，第二传感器250可以是包括振动敏感元件的加速度传感器，从而通过该第二传感器250来监测设备的加速度，使监测该设备300能同时监测设备的温度和加速度。但，本实用新型不限制第二传感器250的具体类型，也可以是监测设备其它性能的传感器，这里不再一一列举。

根据一个实施例，如图1和图2所示，本实用新型中的监测装置200包括用来安装传感器的壳体210以及位于壳体210下端的安装座220，其中，壳体210通过螺栓240与安装座220固定连接，安装座220预先通过胶粘剂粘贴固定在被测设备300的表面，固化的胶粘剂在安装座220与被测设备300的表面之间形成胶层230，然后将壳体210与安装座220的两端分别用螺栓240固定连接，从而实现将整个监测装置200固定安装在被测设备300的表面。然而，在胶粘剂没有完全固化达到预定的粘接强度之前，需要对安装座220施加一定的压力使其与设备300完全固定，因此，在安装座220内嵌入安装永磁体225，通过永磁体225的磁力对安装座220施加压力，以便胶粘剂固化形成胶层230，使安装座220与被测设备300的表面通过该胶层230固定。

进一步地，如图1和图2所示，安装座220上贯通开设有通孔221，壳体21内设有朝向通孔221的凹槽211。测温组件100布置在该凹槽211中，测温组件100的下端伸出凹槽211并穿过安装座220内的通孔221后与被测设备300的表面相抵，从而测温组件100直接与被测设备300接触对其进行温度监测。此外，测温组件100与凹槽211的槽壁、测温组件100与通孔221的孔壁之间均设有间隙，通过设置间隙，起到了热隔离的作用，避免测温组件100与壳体210、安装座220接触，从而避免热量由测温组件100传递到安装座220和壳体210上导致热耗散。

具体地，如图1所示，测温组件100包括测温探头110和温度敏感元件120，且温度敏感元件120固定连接在测温探头120的内壁。其中，测温探头110的第一端(即是图1中相对的上端)固定在壳体210的凹槽211底部，测温探头110的第二端(即是图1中相对的下端)延伸至凹槽211外，并延伸至穿过安装座220内的通孔221后与被测设备300的表面相抵。这样，通过将测温探头110的第二端直接与被测设备300的表面抵接，从而设备300表面的温度能直接传递到测温探头110壳体上，再由测温探头110的壳体将热能传递到固定连接在测温探头110内壁的温度敏感元件120，并将温度信号通过信号线传递到控制器。

此外，测温探头110的外壁与凹槽211的槽壁、测温探头110的外壁与通孔221的孔壁之间均设有间隙，从而，被测设备300的热能在传递过程中并不用经过胶层230以及安装座220，也避免了热量由测温探头110传递到安装座220和壳体210上导致热耗散，从而使最终测得的设备300的温度数据更精确，时效性更强。

根据一个实施例，如图1所示，测温组件100还包括导热垫片130，该导热垫片130抵接在测温探头110的第二端与被测设备300的表面之间，测温探头110的第二端穿过通孔221后抵接在导热垫片130上。通过设置导热垫片130，间接扩大测温探头110与被测设备300的接触面积，使热传递性更强。其中，导热垫片130采用锡合金材质，从而具有一定的延展性，且导热性较强。此外，在将壳体210与安装座220用螺栓240固定时，由于螺栓240的旋紧固定力使导热垫片130变形而延展，从而能填补被测设备300表面的微小的坑洼不平，能进一步扩大导热垫片130与设备表面300的接触面积，降低热阻，使最终测得的设备300的温度更精确。

进一步地，如图1所示，测温探头110的第二端与设备300表面存在间隔，上述导热垫片130填补在该间隔内。其中，测温探头110的第二端与设备300表面之间的距离为H，可选地，0.2mm＜H≤0.25mm。具体地，测温探头110的第二端与设备300表面的距离H即是：测温探头110的第二端与安装座220底面的距离与胶层230的厚度之和。测温探头110的第二端与安装座220底面的距离约为0.2mm，安装座220下方的胶层230的厚度约为0.05mm，但由于安装座220内还安装有永磁体225，胶层230在施工过程中会受到永磁体225施加的压力，从而使胶层230的厚度会小于0.05mm，故，设定胶层230的厚度为D，则0＜D≤0.05mm。因此，测温探头110的第二端与设备300表面的距离H也就小于0.25mm，具体为0.2mm＜H≤0.25mm。

根据一个实施例，如图1所示，测温探头110为管状薄壁结构，从而热阻更小，传热更快。测温探头110的第一端通过激光焊接在壳体210内的凹槽211的底部，或者也可以通过胶粘的方式固定在凹槽211的底部，使信号线也直接密封在壳体210内，密封性好，不用额外地增加防护设施，便于维护。而且，如图2所示，容纳在凹槽211内的测温探头110的外壁可以与凹槽211的槽壁之间设置间隙，从而尽可能降低测温探头110传递到壳体210的热量。

进一步地，如图1所示，测温探头110的第二端设有探头部111，温度敏感元件120紧贴在该探头部111的内壁，这样，设备300表面的温度直接通过导热垫片130传到探头部111的侧壁，再由探头部111的内壁传到温度敏感元件120，然后再接着由测温探头110的侧壁传到监测设备的壳体210上。这样，从热源传递到温度敏感元件120过程中的介质仅仅是导热垫片130与探头部111的侧壁，也仅在导热垫片130与探头部111的侧壁处有微小的热阻。由于探头部111是测温探头110上与设备300距离最近的部位，从而尽可能的避免在测温探头110侧壁上传递的热阻，使监测设备200所测得的温度偏差较小，相应更快。

优选地，上述探头部111与导热垫片130的总厚度小于1mm，从而尽可能地控制热传递过程中的热阻最小。

根据一个实施例，如图1所示，第二传感器250为设置有振动敏感元件的加速度传感器，其安装在壳体210内，从而监测装置200能够同时监测设备300的温度和加速度。此外，为避免安装座220上开设的通孔221对振动传递的损失，测温探头110的直径可以为5-7mm，通孔221的直径可以为7-9mm。优选地，测温探头110的直径为6mm，通孔221的直径为8mm，从而，测温探头110的外壁与通孔221的孔壁之间的间隙宽度为1mm。从而不仅能使测温探头110外壁与通孔221的孔壁之间存在1mm的间隙作为热隔离，也能尽可能地减少通孔221对振动传递的损失。

另外，为避免安装座220本身对振动传递的损失，设置安装座220的高度不超过10mm。

本说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解。此外，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型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一定指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。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。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。

Claims (10)

1.一种监测装置，用于监测被测设备，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座内贯通开设有通孔；

壳体，位于所述安装座的上端，所述壳体内设有朝向所述通孔的凹槽；以及

测温组件，布置在所述凹槽中且一端伸出至穿过所述通孔后与所述被测设备的表面相抵，且所述测温组件与所述凹槽的槽壁、所述通孔的孔壁之间均设有间隙。

2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述测温组件包括：

测温探头，所述测温探头的第一端固定在所述壳体的凹槽底部，所述测温探头的第二端延伸至所述凹槽外，以便穿过所述通孔后与所述被测设备的表面相抵，所述测温探头的外壁与所述凹槽的槽壁及所述通孔的孔壁之间均设有间隙；以及

温度敏感元件，固定在所述测温探头的内壁。

3.如权利要求2所述的监测装置，其特征在于：

所述测温组件还包括导热垫片，所述导热垫片抵接在所述测温探头的第二端与所述被测设备的表面之间。

4.如权利要求2所述的监测装置，其特征在于：

所述测温探头为管状薄壁结构，且所述测温探头的第二端设有探头部；

所述温度敏感元件紧贴在所述探头部的内壁。

5.如权利要求2-4任一项所述的监测装置，其特征在于：

所述通孔的直径为7-9mm；

所述测温探头的外壁与所述通孔的孔壁之间的间隙的宽度为1mm；

所述测温探头的第二端与所述被测设备表面的距离为H，其中，0.2mm＜H≤0.25mm。

6.如权利要求3所述的监测装置，其特征在于：

所述导热垫片的材质为锡合金。

7.如权利要求2所述的监测装置，其特征在于：

所述测温探头的第一端通过激光焊接固定在所述凹槽的底部。

8.如权利要求1-4任一项所述的监测装置，其中：还包括：

安装在所述壳体内的第二传感器。

9.如权利要求8所述的监测装置，其特征在于：

所述第二传感器为加速度传感器。

10.如权利要求1-4任一项所述的监测装置，其特征在于：

所述安装座与所述被测设备通过螺栓固定连接；

所述安装座与所述被测设备的表面之间通过设置胶层固定；

所述安装座内安装有永磁体。