CN212539247U - 一种天线内置的无线状态监测器及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器结构领域，尤其涉及一种天线内置的无线状态监测器及系统，可以有效固定传感器中的检测元件，保持检测的准确率。一种天线内置的无线状态监测器，包括外壳、底座与电池仓；所述电池仓内设有电池，电池仓外侧设置外壳，所述电池仓与底座固定连接；所述底座连接有振动检测单元与隔离组件，所述底座内设有空腔，所述隔离组件包括绝缘压盖，所述振动检测单元设置在空腔内，并通过绝缘压盖固定。绝缘压盖可以将振动检测单元固定在底座内，并且机械式连接的物理特性使振动检测单元的固定不易因使用时间过长而松动，并且便于维修，与粘接方式相比寿命更长，更有利于保持检测的准确率。

Description

一种天线内置的无线状态监测器及系统

技术领域

本实用新型涉及传感器结构领域，尤其涉及一种天线内置的无线状态监测器及系统。

背景技术

在现有的工业现场中，采集设备状态信息(振动温度等)时需要用到多种传感器来完成，而传感器多为有线结构。有线方式的传感器多需要外接电源，并且信号传播都需要通过线缆传输，当传感器节点数量多的时候，布线任务会变得复杂，布线不仅会影响整体设备外观还会带来一定的安全隐患，传感器使用前需要进行的配置操作，既费时费力又操作繁琐。

专利号为201821356726.9的中国实用新型专利中公开了一种内置天线式的无线智能传感器，可以通过无线传输的方式实现数据的采集，而传感器的供电采用电池供电，免去了线缆的使用。

上述方案虽然解决了振动传感器无线监测的问题，但是对于传感器内部检测元件的固定，该方案中采用的是粘接的方式进行固定，但是粘接物理特性较差，长期处于振动环境中不能保持检测元件的稳定，从而影响检测的准确性。另外，该方案中没有对电池的安装方式进行说明，无线传感器在电池电量耗尽时不能快速更换电池。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种天线内置的无线状态监测器及系统，可以有效固定传感器中的检测元件，保持检测的准确率。

本实用新型提供方案如下：

一种天线内置的无线状态监测器，包括外壳、底座与电池仓；

所述电池仓内设有电池，电池仓外侧设置外壳，所述电池仓与底座固定连接；

所述底座连接有振动检测单元与隔离组件，所述底座内设有空腔，所述隔离组件包括绝缘压盖，所述振动检测单元设置在空腔内，并通过绝缘压盖固定。

绝缘压盖可以将振动检测单元固定在底座内，并且机械式连接的物理特性使振动检测单元的固定不易因使用时间过长而松动，并且便于维修，与粘接方式相比寿命更长，更有利于保持检测的准确率。通常为了屏蔽外界电磁干扰，传感器的外壳使用金属材质，例如不锈钢，但是金属外壳会携带电荷，对振动检测单元的工作产生影响，因此需要使振动检测单元与外壳进行绝缘隔离。隔离组件均为绝缘材质。

优选的，所述隔离组件还包括绝缘板，所述绝缘压盖与绝缘板设置在振动检测单元的上下两侧，与振动检测单元接触连接。绝缘板与绝缘压盖配合将振动检测单元固定在两者之间，实现了与外部金属壳体的隔离。

优选的，所述绝缘板底部与底座通过限位凸台连接，所述绝缘板与底座相对固定。限位凸台可以对绝缘板进一步固定，减少绝缘板出现松动的可能，使振动检测单元更加牢固。绝缘板底部与底座之一设置凸台，另一者设置相适配的凹槽。限位凸台可以是棱柱或者与绝缘板不同心的圆柱，总的来说，限位凸台起到限制绝缘板转动的功能，只要不是与绝缘板通信的圆柱形或圆环形都可实现上述功能，属于本实用新型的构思。

优选的，所述振动检测单元包括环形设置的压电芯体，所述绝缘压盖在对应环形的中心处设有第一走线孔。第一走线孔用于穿过连接压电芯体的导线，第一走线孔位于中心位置，在绝缘压杆固定时不会与导线产生干涉。

优选的，所述绝缘板设有开口向上的盲孔，所述盲孔内设有温度传感器。温度传感器可以配合采集使用环境的温度参数，并集成在振动传感器内，在绝缘板上固定，结构紧凑，不会额外占用空间。

优选的，所述绝缘压盖设有第二走线孔。第二走线孔用于穿过连接温度传感器的导线。

优选的，所述第二走线孔为多个，沿圆周方向环绕分布，所述绝缘压盖与底座螺纹连接。螺纹连接的形式能保证绝缘压盖可以长时间稳定地固定，但是螺纹在锁紧的过程中需要转动，传感器本身体积较小，如果为了便于工具与绝缘压盖的连接而设置工具接口，则会导致绝缘压盖的体积与形状不够紧凑小巧。设置多个第二走线孔，在用于穿过导线的同时，还可以作为拧紧工具的接口使用，将相关工具(带有与第二走线孔相适配的插头)插入到第二走线孔中进行旋转即可。

优选的，所述第二走线孔为长槽孔。长槽孔一方面可以为工具与导线提供足够的空间，在工具插入后也不会挤压导线，另一方面为导线提供较大的活动空间，在绝缘压盖的固定过程中不会使其过于紧绷。

优选的，所述绝缘板与底座通过绝缘钉连接。绝缘钉可以在竖直方向上对绝缘板进行固定，进一步强化整个装置的稳定性。

优选的，所述底座在空腔顶部开口，所述绝缘压盖设置在开口处，且绝缘压盖的上表面低于空腔开口的高度，底座在绝缘压盖周围形成环形台阶。绝缘压盖顶部相对于空腔顶部形成下凹的结构，当传感器组装时，绝缘压盖上方会安装电池仓等部件。当电池仓在固定电池，对电池施加压力使其固定时，压力不会直接传递给绝缘压盖，而是传递给底座，因此不会对压电芯体的固定产生影响。

优选的，所述底座设有穿绳孔。穿绳孔用于设置防丢绳，当传感器在设备上脱落时，防丢绳可以防止其丢失。

优选的，所述电池仓设有电池槽与电路板安装位，所述电路板安装位位于电池槽的侧面，电路板安装位上设有电路板，所述电池槽上端设有卡扣，所述电池设置在电池槽内，由卡扣固定，所述电池、电路板与振动检测单元依次电连接。通过卡扣方式来固定电池，能够实现电池的快速拆装，电路板安装位设置在电池槽的侧面，不需要拆除电池就能够直接对电路板进行检测。

优选的，所述电池仓包括弹性臂，所述弹性臂一端与电池仓本体连接，另一端为悬臂结构，所述卡扣设置在悬臂结构上，为向电池槽内部凸出的限位凸起。卡扣设置在弹性臂上，可以通过凸出结构将电池卡住，结构简单且操作方便。

优选的，所述电池上端设有提手。提手方便电池的取出。

优选的，所述电池仓下端设有端盖，所述端盖设有外螺纹，所述外螺纹与底座连接，端盖中部设有中部通孔，所述电路板安装位位于电池槽侧壁上，所述电池槽侧壁下部设有下端引线槽，所述下端引线槽连通中部通孔。端盖通过螺纹方式连接到传感器底座上，中部通孔可以供电路板的线缆向下伸出与传感器等部件连接，设置在中部能避免因电池仓在连接过程中因旋转而导致线缆拧断的现象，而电路板设置在电池槽两侧时，下部引线槽可以将电路板安装位与中部通孔连通，线缆由电路板依次经过下部引线槽与中部通孔。

优选的，所述中部通孔侧面设有侧通孔，所述侧通孔与中部通孔位于电池槽侧壁的两侧。在电路板安装后，侧通孔位于电路板的下方，当线缆需要进行调整时，中部通孔不便于操作，此时可以通过侧通孔来对线缆操作。

优选的，所述电池槽侧壁上部设有上端引线槽。上端引线槽用于通过线缆将电池与电路板进行连接，线缆从上端引线槽穿过，在安装外壳等其他部件时不会与线缆产生干涉。

优选的，所述电路板包括控制器、滤波模块和无线传输模块，所述底座设有温度传感器，所述电池连接压电芯体、温度传感器、控制器、滤波模块与无线传输模块，所述压电芯体、滤波模块、控制器与无线传输模块依次连接，所述温度传感器连接控制器。

本实用新型具有以下有益效果：

1.压电芯体通过隔离组件与外部金属壳体隔离，与周围进行绝缘处理，防止壳体带有的电荷对其造成影响，并且能够在壳体得到固定，与现有技术相比，采用了机械结构固定，即使长期使用也不会因振动出现粘接松动、裂开等现象，延长了使用寿命，保证了检测的准确率；

2.绝缘压盖结构简单，有效节约了传感器内部空间，降低了生产成本，第二走线孔既能够为导线穿过提供路径，同时还能作为扳手等工具的接口，方便对其进行组装；

3.绝缘板与底座通过限位凸台与绝缘钉进行固定，使得绝缘板更加牢固，间接保持了压电芯体的稳定，同时由于绝缘板自身可以做到完全固定，因此绝缘板产生松动的趋势不会传递给绝缘压盖，减轻了绝缘压盖的负担，使得绝缘压杆更加不易松动；

4.电池仓设有用于固定电池的卡扣，电池既能够在电池仓内固定，同时还能够通过提手快速地取出；

5.电路板设置在电池仓的两侧，可以在不拆除电池的前提下进行检测，简化了检修操作，甚至可以在电池供电的同时进行检测；

6.电路板上的线缆通过下端引线槽与中部通孔向下伸出与传感器等部件连接，电池仓在安装过程中不易将线缆拧断，侧通孔可以方便地对线缆进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型外部结构示意图；

图2是本实用新型内部结构示意图；

图3是底座外部结构示意图；

图4是底座内部结构示意图；

图5是电池仓结构示意图；

图6是电池仓另一角度示意图；

图7是电池仓剖面示意图；

图8是电池结构示意图；

图9是本实用新型控制原理图；

图中，1-底座，2-电池仓，3-外壳，4-电池，5-压电芯体，6-绝缘压盖，7-绝缘板，8-电路板，9-导线，11-空腔，12-穿绳孔，21-电池槽，22-电路板安装位，23-端盖，24-外螺纹，211-电池槽侧壁，212-弹性臂，213-卡扣，221-下端引线槽，222-上端引线槽，231-中部通孔，232-侧通孔，41-插头，42-提手，61-第一走线孔，62-第二走线孔，71-限位凸台，72-温度传感器，73-绝缘钉。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1～图9所示，本实施例中公开了一种天线内置的无线状态监测器，包括外壳3、底座1与电池仓2，所述电池仓2内设有电池3，电池仓2外侧设置外壳3，所述电池仓2与底座1螺纹连接，底座1连接有振动检测单元与隔离组件，所述底座1内设有空腔11，隔离组件包括绝缘压盖6与绝缘板7，振动检测单元设置在空腔11内，并通过绝缘压盖6固定。绝缘压盖6与绝缘板7设置在振动检测单元的上下两侧，将振动检测单元压紧。

绝缘板7底部设置限位凸台71，底座1设有与之相适配的限位槽，绝缘板7与底座1相对固定。绝缘板7设有开口向上的盲孔，盲孔内设有温度传感器72。绝缘板7与底座1还通过绝缘钉73连接。底座1在空腔11顶部开口，绝缘压盖6设置在开口处，且绝缘压盖6的上表面低于空腔11开口的高度，底座1在绝缘压盖6周围形成环形台阶。绝缘压盖6与底座1通过螺纹方式连接。

振动检测单元包括环形设置的压电芯体5，绝缘压盖6在对应环形的中心处设有第一走线孔61。绝缘压盖6还设有第二走线孔62，第二走线孔62为多个，沿圆周方向环绕分布，绝缘压盖6与底座1螺纹连接。第二走线孔62为长槽孔。第一走线孔61内穿过导线9连接至压电芯体5，第二走线孔62内穿过导线9连接至温度传感器72。导线9集中连接至电路板8。温度传感器72采用PT 10O芯体,封装在绝缘塞内部，绝缘塞与绝缘板7过渡配合，配合处涂有导热硅脂。绝缘塞及绝缘钉73优先采用尼龙，聚砜棒或塞钢棒材质。

底座1还设有穿绳孔12。底座1与外壳3螺纹连接。

电池仓2设有电池槽21与电路板安装位22，电路板安装位22位于电池槽21的左右两侧，电池槽21上端设有卡扣213，电池4设置在电池槽21内，由卡扣213固定。

电池仓2还包括弹性臂212，弹性臂212一端与电池槽侧壁211连接，另一端为悬臂结构，卡扣213设置在悬臂结构上，为向电池槽21内部凸出的限位凸起。电池4上端设有提手42。电池5设有插头51，插头51越过上部引线槽22后连接到电路板上。电池5并联设置多个，且焊接在一起。

电池仓下端设有端盖23，端盖23设有外螺纹24，外螺纹24与底座1连接。端盖23中部设有中部通孔231，电路板安装位22设置在电池槽侧壁211上，电池槽侧壁211下部设有下端引线槽221，下端引线槽221连通中部通孔231。中部通孔231侧面设有侧通孔232，侧通孔232与中部通孔231位于电池槽侧壁211的两侧。电池槽侧壁211上部设有上端引线槽222。

电路板8设有控制器、滤波模块和无线传输模块，所述电池4连接压电芯体5、温度传感器72、控制器、滤波模块与无线传输模块，压电芯体5、滤波模块、控制器与无线传输模块依次连接，温度传感器72连接控制器。控制器可以是单片机。

在使用过时，将本检测器通过螺钉或磁力座安装到待测设备上。使用螺钉可以直接将检测器固定到设备表面，与设备贴合；或者通过磁力座与设备连接，检测器与磁力座贴合。温度传感器检测的对象是设备的表面温度，主要是检测正常状态和非正常状态的的温升值，对比温升值的升高幅度，设置不同的报警阈值，例如可以分为4级报警。

本实用新型安装简单、省时省人工，方便快捷。安装成本低且周期短，对设备影响小，且安装位置可以方便更换，便于大规模的应用推广。由于本发明内置天线，因此不易损坏，没有屏蔽干扰等问题。传感器不易丢失，有防丢失设计。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：包括外壳、底座与电池仓；

所述电池仓内设有电池，电池仓外侧设置外壳，所述电池仓与底座固定连接；

所述底座连接有振动检测单元与隔离组件，所述底座内设有空腔，所述隔离组件包括绝缘压盖，所述振动检测单元设置在空腔内，并通过绝缘压盖固定。

2.根据权利要求1所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述隔离组件还包括绝缘板，所述绝缘压盖与绝缘板设置在振动检测单元的上下两侧，与振动检测单元接触连接。

3.根据权利要求2所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述绝缘板底部与底座通过限位凸台连接，所述绝缘板与底座相对固定，所述振动检测单元为环形设置的压电芯体，所述绝缘压盖在对应环形的中心处设有第一走线孔，所述绝缘板设有开口向上的盲孔，所述盲孔内设有温度传感器，所述绝缘压盖设有第二走线孔。

4.根据权利要求3所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述第二走线孔为多个，沿圆周方向环绕分布，所述绝缘压盖与底座螺纹连接，所述第二走线孔为长槽孔。

5.根据权利要求1所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述底座在空腔顶部设置开口，所述绝缘压盖设置在开口处，且绝缘压盖的上表面小于空腔开口的高度，底座在绝缘压盖周围形成环形台阶。

6.根据权利要求1所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述电池仓设有电池槽与电路板安装位，所述电路板安装位位于电池槽的侧面，电路板安装位上设有电路板，所述电池槽上端设有卡扣，所述电池设置在电池槽内，由卡扣固定，所述电池、电路板与振动检测单元依次电连接。

7.根据权利要求6所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述电池仓包括弹性臂，所述弹性臂一端与电池仓本体连接，另一端为悬臂结构，所述卡扣设置在悬臂结构上，为向电池槽内部凸出的限位凸起。

8.根据权利要求6所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述电池仓下端设有端盖，所述端盖设有外螺纹，所述外螺纹与底座连接，端盖中部设有中部通孔，所述电路板安装位位于电池槽侧壁上，所述电池槽侧壁下部设有下端引线槽，所述下端引线槽连通中部通孔。

9.根据权利要求8所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述中部通孔侧面设有侧通孔，所述侧通孔与中部通孔位于电池槽侧壁的两侧，所述电池槽侧壁上部设有上端引线槽。

10.根据权利要求6所述的一种天线内置的无线状态监测器，其特征在于：所述电路板包括控制器、滤波模块和无线传输模块，所述底座设有温度传感器，所述电池连接压电芯体、温度传感器、控制器、滤波模块与无线传输模块，所述压电芯体、滤波模块、控制器与无线传输模块依次连接，所述温度传感器连接控制器。

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