CN209639855U - 基于无线无源测温测振系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无线无源测温测振系统，其中，取电处理模块利用压电效应进行取电并处理为系统可以通用的电源；温度采集模块和振动检测模块将采集到的信息传给MCU，由MCU交给主机及进行二次处理；MCU模块用于接收并控制上传温度振动数据给监控主机；监控主机收集并显示传感器采集到的信息，通过内部的4G通信将信息上传后台软件管理平台；本方案采用压电元材料进行供电，可以采集到温度信息和振动信息，其结构新颖，安装方式灵活、结构组成简单可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于无源无线测温测振传感系统，属于测温测振领域。
背景技术
振动是自然界常见的一种现象，由于振动会造成的机械零部件测磨损，当机械设备出现故障时，也会发出一些噪声，这些噪声也是振动动一种形式。
如今随着科学技术的不断发展，对于机械振动与机械故障定位的检测方式也越来越多。但是目前存在的大多是有线的检测方式，对一些不方便走线的设备例如：飞机机翼的振动，钻床的刀具的振动、石油钻井平台的中的钻头等，以及故障定位无能为力。
实用新型内容
本实用新型针对目前测温测振存在问题提出一种新型的无源无线测温测振系统，其结构新颖，安装方式灵活、结构组成简单可靠。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括取电及处理模块、无线数传模块、温度采集模块、MCU控制模块、线数传模块、监控主机以及后台软件管理平台；取电及处理模块用于给整个系统供电，同时获取电压信息后传递给振动采集模块，振动采集模块将振动数据传递给MCU模块，温度采集模块将温度数据传递给MCU模块，MCU模块将处理后的温度数据和振动数据通过无线数传模块发送给监控主机显示，同时监控主机通过4G网络将温度数据上传给后台软件管理平台；取电及处理模块包括弹性体、压电材料、主电路板、外壳固定部分，弹性体一端与压电材料固定在一起，另一端与固定外壳固定在一起；压电材料的另外一端固定于主电路板上，主电路板另外一端固定于外壳上，外壳为密封结构，通过螺丝或扎带紧固与被测设备上。
优选地，MCU控制模块采用STM32芯片，用于接收温度采集模块的温度信息和控制无线数传模块进行通信。
优选地，无线数传模块采用433Mhz无线方式。
优选地，取电及处理模块包括取电模块和整流稳压模块，取电模块通过压电材料的压电效应来获取电能；整流稳压模块设置在主电路板上，包括整流滤波电路、升压电路、稳压电路，所述整流稳压模块用于保证电路的稳定。
优选地，温度采集模块感温区域采用大面积的温度传导材料。
本实用新型有益效果：
本实用新适用于对振动设备、物体的振动和温度信息进行监测，还可应用于设备的故障定位，其结构新颖，安装方式灵活、结构组成简单可靠。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路结构框图；
图2是本实用新型的结构组成示意图；
图3是本实用新型的数据传输示意图；
1、取电模块；2、主电路板；3、外壳；4、被测设备。
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图，本实用新型提供一种基于无线无源测温测振系统，其中，包括取电及处理模块、无线数传模块、温度采集模块、MCU控制模块、无线数传模块、监控主机以及后台软件管理平台；取电及处理模块用于给整个系统供电，同时获取电压信息后传递给振动采集模块，振动采集模块将振动数据传递给MCU模块，温度采集模块将温度数据传递给MCU模块，MCU模块将处理后的温度数据和振动数据通过无线数传模块发送给监控主机显示，同时监控主机通过4G网络将温度数据上传给后台软件管理平台；取电及处理模块包括弹性体、压电材料、主电路板2、外壳3，弹性体一端与压电材料固定在一起形成取电模块1，弹性体另一端与固定外壳3固定在一起；压电材料的另外一端固定于主电路板2上，主电路板2 另外一端固定于外壳3上，外壳3为密封结构，通过螺丝或扎带紧固与被测设备4上。
优选地，MCU控制模块采用STM32芯片，用于接收温度采集模块的温度信息和控制无线数传模块进行通信。
优选地，无线数传模块采用433Mhz无线方式。
优选地，取电及处理模块包括取电模块1和整流稳压模块，取电模块1通过压电材料的压电效应来获取电能；整流稳压模块设置在主电路板2上，包括整流滤波电路、升压电路、稳压电路，所述整流稳压模块用于保证电路的稳定，稳压电路与电容连接，所述电容用于充放电。
优选地，温度采集模块可以采用NTC热敏电阻感温。
当有振动发生时，就促使弹性体发生形变，形变导致压电材料发生形变，以此来使得压电材料两端产生压差，通过整流稳压模块把电源稳定下来，向电容充电。
通过电容的供电，使得温度采集模块和振动采集模块工作，振动采集模块工作原理为直接获取压电材料的电压信息，来换算成被测设备点的振动信息。
无线数传模块采用主动休眠+被动唤醒的方式来工作，此为实现低功耗。且采用ISM免费的433MHz频段，不会对其他信号造成干扰。且采用载波加密的方式，也不会受到其他信号的干扰，具备较强的EMC与EMI能力。
监控主机具备收集显示和发送功能。通过采集温度信息和振动信息，将其显示于液晶屏幕。通过处理分析数据，将信息通过4G网络上传给后台软件管理平台。此监控主机具备自动休眠功能，当台软件管理平台发送指令索要数据时，监控主机就会把数据发送出去。
安装本系统时，可采用螺丝固定或者扎带紧固的方式，其与被测设备4不应滑落。此安装数量不限于几个，可根据具体的要求增添传感器数量，达到测量多个点综合分析的能力本实用新型涉及的无线数传模块采用ISM免费频段，不会对于其他频段的信息造成干扰。其电路采用自动休眠和被动唤醒的方式，以此达到低功耗的目的。
本实用新型所涉及的监控主机具有4G通信能力，可以把采集的温度和振动的信息显示并上传给后台软件，监控主机具有现实温度和振动信息，在内部设有4G DTU模块，当需要进行数据上传时，后台软件管理平台会主动发送指令索取，否则该采监控主机处于休眠模后台软件可以实时有效的产看被测设备的运行参数状态，当发现异常，及时处理避免出现损失。
压电材料可以选用PZT系列，其压电常数大，利于系统的供电，压电材料与电路板的连接方式采用电气和机械连接方式，并做好密封。
Claims (5)
1.一种基于无线无源测温测振系统，其特征在于，包括取电及处理模块、无线数传模块、温度采集模块、MCU控制模块、无线数传模块、监控主机以及后台软件管理平台；取电及处理模块用于给整个系统供电，同时获取电压信息后传递给振动采集模块，振动采集模块将振动数据传递给MCU模块，温度采集模块将温度数据传递给MCU模块，MCU模块将处理后的温度数据和振动数据通过无线数传模块发送给监控主机显示，同时监控主机通过4G网络将温度数据上传给后台软件管理平台；取电及处理模块包括弹性体、压电材料、主电路板(2)、外壳(3)固定部分，弹性体一端与压电材料固定在一起，另一端与外壳(3)固定在一起；压电材料的另外一端固定于主电路板(2)上，主电路板(2)另外一端固定于外壳(3)上，外壳(3)为密封结构，通过螺丝或扎带紧固与被测设备(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线无源测温测振系统，其特征在于，MCU控制模块采用STM32芯片，用于接收温度采集模块的温度信息和控制无线数传模块进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线无源测温测振系统，其特征在于，无线数传模块采用433Mhz无线方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线无源测温测振系统，其特征在于，取电及处理模块包括取电模块(1)和整流稳压模块，取电模块(1)通过压电材料的压电效应来获取电能；
整流稳压模块设置在主电路板(2)上，包括整流滤波电路、升压电路、稳压电路，所述整流稳压模块用于保证电路的稳定。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线无源测温测振系统，其特征在于，温度采集模块感温区域采用大面积的温度传导材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920173661.2U CN209639855U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 基于无线无源测温测振系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920173661.2U CN209639855U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 基于无线无源测温测振系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209639855U true CN209639855U (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=68492823
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209639855U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113091888A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-07-09 | 西安交通大学 | 一种面向输电线路的自供能振动监测系统 |
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2019
- 2019-01-31 CN CN201920173661.2U patent/CN209639855U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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