CN213688475U - 一种温度振动复合传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种温度振动复合传感器，包括传感器壳体、测温元件、转接板组、振动测量组件、扣压件和保护软管；测温元件和振动测量组件均与转接板组连接，且均设置在传感器壳体内；转接板组通过传感器壳体上的开口与外界设备的线缆连接；扣压件用于开口的密封；保护软管套设在线缆上用于线缆的保护，且保护软管以及扣压件设有相互配合的凸台和凹槽，通过凸台和凹槽实现保护软管的固定。本实用新型能对车辆的温度和振动信号进行测量，扣压件对开口进行密封，便于适应恶劣的工况；保护软管便于缓冲线缆受到的振动，防止其断线以及被腐蚀和损坏且保护软管通过凸台和凹槽卡合在扣压件上，防止保护软管受拉时进行位移导致部分线缆暴露。

Description

一种温度振动复合传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种温度振动复合传感器。

背景技术

目前，轨道交通车辆的走行部故障诊断系统具有监测、故障排查、牵引和制动等重要功能，其决定了机车车辆运营速度和安全品质，而走行部故障诊断系统对故障的判断主要依靠各传感器对车辆的实时监测，监测信号主要为温度、振动及冲击信号。

现有技术中存在以下弊端：1、由于安装空间受限，不能同时安装多种传感器，并且空间狭小导致传感器探头尺寸受限，对传感器的装配造成一定的难度；2、传感器安装于轴端，工作环境恶劣，因此对传感器的密封性能要求较高；3、安装于轴端的传感器处于三类振动环境，其尾端的线缆摆动幅度及频率大，长时间的运行存在着较大的断线风险； 4、传感器需要承受强烈的动态、交变、导电壳体和空间强电磁干扰，因此传感器需要有较强的抗绝缘耐压性和抗干扰性，保证传感器的正常运行。

综上所述，急需一种结构简洁、密封性能好、抗绝缘耐压性和抗干扰性强的温度振动复合传感器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种结构简洁、密封性能好、抗绝缘耐压性和抗干扰性强的温度振动复合传感器，具体技术方案如下：

一种温度振动复合传感器，包括传感器壳体、测温元件、转接板组、振动测量组件、扣压件和保护软管；所述测温元件和振动测量组件均与转接板组连接，且均设置在传感器壳体内，分别用于温度和振动的测量；所述转接板组通过传感器壳体上的开口与外界设备的线缆连接；所述扣压件设置在传感器壳体上且位于开口处，用于开口的密封；所述保护软管套设在线缆上用于线缆的保护，且保护软管的内壁以及扣压件的外壁设有相互配合的凸台和凹槽，通过凸台和凹槽实现保护软管的固定。

以上技术方案优选的，所述扣压件上设有与线缆规格匹配的通道，扣压件通过通道套设在外部设备的线缆上，且其一端设置在传感器壳体上。

以上技术方案优选的，所述扣压件与传感器壳体连接处设有密封圈。

以上技术方案优选的，还包括热缩套管；所述热缩套管套设在保护软管上。

以上技术方案优选的，所述转接板组包括相互连接的第一转接板和第二转接板；第一转接板与测温元件连接；第二转接板分别与振动测量组件和外部设备的线缆连接且第二转接板的规格大于扣压件的通道的规格。

以上技术方案优选的，所述振动测量组件包括绝缘壳体和用于测量振动的振动冲击芯体；所述振动冲击芯体设置在绝缘壳体内且通过绝缘壳体上的通孔与第二转接板连接。

以上技术方案优选的，所述振动冲击芯体的外壁与绝缘壳体内壁之间的间隙为0.001-0.01mm；所述绝缘壳体的外壁与传感器壳体的内侧壁间隙为0.001-0.1mm。

以上技术方案优选的，还包括螺纹件；所述螺纹件通过螺纹连接设置在传感器壳体的内壁上；所述传感器壳体内部设有安装部；所述绝缘壳体设置在安装部上，通过螺纹件和安装部配合实现绝缘壳体的固定。

以上技术方案优选的，所述测温元件、第一转接板、振动测量组件和第二转接板沿传感器壳体的长度方向依次设置在传感器壳体内，且测温元件靠近待测物。

以上技术方案优选的，所述传感器壳体内部填充绝缘胶

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的温度振动复合传感器包括传感器壳体、测温元件、转接板组、振动测量组件、扣压件和保护软管；所述测温元件和振动测量组件均与转接板组连接，且均设置在传感器壳体内，分别用于温度和振动的测量；所述转接板组通过传感器壳体上的开口与外界设备的线缆连接；所述扣压件设置在传感器壳体上且位于开口处，用于开口的密封；所述保护软管套设在线缆上用于线缆的保护，且保护软管的内壁以及扣压件的外壁设有相互配合的凸台和凹槽，通过凸台和凹槽实现保护软管的固定。本实用新型通过在传感器壳体内集成测温元件和振动测量组件，能对车辆的温度和振动信号进行测量，解决了现有技术中因安装空间受限不能同时安装多组传感器的问题，并且简化了安装程序和结构，通过扣压件对开口进行密封，保证传感器壳体内部的密封性，便于适应恶劣的工况；通过保护软管套设在线缆上，便于缓冲线缆受到的振动，防止其断线以及被腐蚀和损坏，同时，保护软管通过相互配合的凸台和凹槽卡合在扣压件上，稳定性好，防止保护软管受拉时进行位移导致部分线缆暴露出来。

(2)本实用新型的扣压件上设有与线缆规格匹配的通道，扣压件通过通道套设在外部设备的线缆上，扣压件套设在线缆上，且其一端固定在传感器壳体上，能有效缓解振动对开口处的线缆的影响，大大减少线缆的断线风险。

(3)本实用新型的扣压件与传感器壳体连接处设有密封圈，便于保证传感器壳体的密封性。

(4)本实用新型还包括热缩套管；所述热缩套管套设在保护软管上，便于进一步对线缆进行保护，并且有效防止线缆断线。

(5)本实用新型的转接板组包括相互连接的第一转接板和第二转接板；第二转接板的规格大于扣压件的通道的规格，保证外部设备的线缆受拉时，线缆的拉力转移到第二转接板的焊盘上，保证振动测量组件和测温元件不受外部拉力影响。优选第一转接板和第二转接板上涂覆绝缘硅胶，并用绝缘胶带包裹后再进行装配放置，有效提高其绝缘耐压能力。

(6)本实用新型的振动测量组件包括绝缘壳体和用于测量振动的振动冲击芯体；所述振动冲击芯体设置在绝缘壳体内通过绝缘壳体上的通孔与第二转接板连接(电连接)；振动冲击芯体设置在绝缘壳体内，能保证其工作环境，提高使用寿命和工作效率。此处优选绝缘壳体内壁表面粗糙度Ra小于0.4，有效提高振动冲击芯体的响应频率。

(7)本实用新型的振动冲击芯体的外壁与绝缘壳体内壁之间的间隙为0.001-0.01mm，保证振动冲击芯体与绝缘壳体的规格高度匹配，从而有效提高其响应频率；所述绝缘壳体的外壁与传感器壳体的内侧壁间隙为0.001-0.1mm(间隙中含绝缘胶)，便于振动冲击芯体与传感器壳体形成一体结构，提高其振动频率响应范围及检测的精度。

(8)本实用新型还包括螺纹件；所述螺纹件通过螺纹连接设置在传感器壳体的内壁上；所述传感器壳体内部设有安装部；绝缘壳体放置在安装部上，螺纹件通过传感器壳体内壁上螺纹连接在内壁上，并压紧安装部上的绝缘壳体，实现绝缘壳体的固定。

(9)本实用新型的测温元件、第一转接板、振动测量组件和第二转接板沿传感器壳体的长度方向依次设置在传感器壳体内，且测温元件靠近待测物，便于测温元件能有效对待测物的温度进行测量，同时有效利用传感器壳体的内部空间，提高空间利用率，避免空间安装受限的问题。优选的，测温元件、振动测量组件和转接板组安装完成后往传感器壳体内部填充绝缘胶，保证复合传感器的稳定性和绝缘耐压能力。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1是本实施例温度振动复合传感器的结构示意图；

其中，1、测温元件；2、传感器壳体；3、第一圆筒；4、绝缘壳体；5、第一转接板； 6、绝缘垫片；7、振动冲击芯体；8、绝缘套筒；9、螺纹件；10、线芯；11、第二转接板； 12、安装部；13、开口；14、密封圈；15、扣压件；16、线缆；17、保护软管；18、热缩套管；19、第二圆筒。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

一种温度振动复合传感器，包括传感器壳体2、测温元件1、转接板组、振动测量组件、扣压件15、保护软管17和热缩套管18，如图1所示，具体如下；

所述传感器壳体2形状为阶梯形的圆筒，即传感器壳体2包括第一圆筒3和第二圆筒 19，第一圆筒3的规格为第二圆筒19的0.2-0.8倍，且第一圆筒3和第二圆筒19的连接处形成便于振动测量组件(具体是绝缘壳体)安装的安装部12；第二圆筒19远离第一圆筒 3的一端设有开口13，如图1所示。此处优选第一圆筒和第二圆筒材质采用高硬度3Cr13 不锈钢材质，便于提高结构强度。

所述测温元件1优选为热敏电阻；所述热敏电阻设置在第一圆筒3内，用于测量待测物的温度。

所述转接板组包括第一转接板5和第二转接板11；第一转接板5和第二转接板11通过线芯10连接，第一转接板5设置在第一圆筒3内，且热敏电阻的引脚焊接在第一转接板上；所述第二转接板11设置在第二圆筒19内；所述第二转接板设置在靠近开口13处，且外部设备的线缆16通过开口13与第二转接板11连接(焊接)。第一转接板和第二转接板上的电路结构参考现有技术。

优选的，第一转接板5的线芯10穿过设置在传感器壳体上的线槽通道和第二转接板 11连接，有效提高空间利用率同时防止线芯10被损坏，如图1所示。

优选的，所述第一转接板5与热敏电阻连接完成后在第一转接板5表面涂覆绝缘硅胶；第二转接板11与外部设备的线缆16以及振动测量组件连接完成后在第二转接板表面涂覆绝缘硅胶。

所述振动测量组件包括振动冲击芯体7(能实现振动的测量，参考现有技术)、绝缘壳体4和螺纹件9(振动冲击芯体、绝缘壳体和螺纹件均设置在第二圆筒内)，具体是：所述绝缘壳体包括绝缘套筒8和两组绝缘垫片6；上下两组绝缘垫片6设置在绝缘套筒8 的端口上，形成一个用于容纳振动冲击芯体7的密封壳体(即绝缘壳体4)，下端的绝缘垫片6放置在第一圆筒和第二圆筒的连接处上(即安装部12)，上端的绝缘垫片设有通孔，便于信号线通过(信号线分别连接振动冲击芯体7和第二转接板11)，螺纹件(优选锁紧螺母)上设有外螺纹，所述传感器壳体2的内侧壁上设有与外螺纹匹配的内螺纹，螺纹件 9通过螺纹连接压紧位于安装部12上的绝缘壳体4，实现绝缘壳体的固定。

优选的，所述绝缘垫片以及绝缘套筒的内壁的表面粗糙度Ra均小于0.4mm。

优选的，所述绝缘套筒8的外壁与第二圆筒19的内侧壁之间的间隙0.001-0.1mm(即绝缘套筒与第二圆筒沿第二圆筒的径向间隙)；所述振动冲击芯体的外壁与绝缘套筒的内壁之间的间隙为0.001-0.01mm。

优选的，绝缘垫片6上的通孔与信号线之间的间隙小于0.1mm，便于信号线能通过的同时保证绝缘壳体4的密封性。此处优选螺纹件上也设有便于信号线通过的通孔。

所述扣压件15形状为圆形，且扣压件的中心设有能容纳外部设备的线缆通过的通道 (通道形状优选圆形)；所述扣压件的第一端外壁上设有外螺纹，所述传感器壳体的开口处设有与外螺纹匹配的内螺纹；扣压件的第一端通过螺纹连接固定在传感器壳体2的开口处，能对传感器壳体进行密封，扣压件15的第二端的外壁以及保护软管17的内壁设有相互配合的凸台和凹槽，保护软管17套设在扣压件15和线缆16上，且通过凸台和凹槽实现固定。

优选的，扣压件15的通道内壁与外部设备的线缆的间隙为0.01-0.1mm，便于保证传感器壳体2内部的密封性。此处优选第二转接板11的长度和宽度规格均小于扣压件15的通道的内径规格。

优选的，所述扣压件15与传感器壳体2连接处设有密封圈14，便于保证传感器壳体的密封性。

优选的，所述扣压件15与传感器壳体2连接处涂覆螺纹锁固胶，保证扣压件与传感器壳体连接的稳固性以及保证传感器壳体内部的密封性。

优选的，还包括热缩套管18；所述热缩套管套设在保护软管17上，用于保护软管的防护。

优选的，所述保护软管17以及热缩套管18的长度与外部设备线缆16的长度匹配，便于线缆16的保护。

本实施例的温度振动复合传感器的一种装配方式，具体是：

1、测温元件1采用绝缘胶带包裹，并在绝缘胶带和测温元件的间隙中填充导热绝缘胶；

2、将测温元件1的引脚焊接在第一转接板5上，焊接完成后在第一转接板5上涂覆绝缘硅胶，并用绝缘胶带缠绕，缠绕完成后将测温元件1以及第一转接板5放置在第一圆筒3内，并在第一圆筒3内填充绝缘胶；

3、将振动测量组件的绝缘垫片(不设通孔的绝缘垫片)放置在第二圆筒19的安装部 12上，绝缘套筒8放置在不设通孔的绝缘垫片上，振动冲击芯体7放置在绝缘套筒8内，在绝缘套筒8的上端放置另一组绝缘垫片(设有通孔的一组，通孔便于振动冲击芯体7与第二转接板电连接)，并通过螺纹件9压紧两组绝缘垫片和绝缘套筒，实现绝缘垫片和绝缘套筒的位置固定；

4、将外部设备的线缆16焊接在第二转接板11上，焊接完成后在第二转接板11上涂覆绝缘硅胶并用绝缘胶带缠绕，缠绕完成后放入第二圆筒19内，并填充绝缘胶，在绝缘胶未干之前将扣压件15拧入传感器壳体2的开口13处，从而进行密封；

5、将保护软管17套设在扣压件15和外部设备的线缆16上；

6、将热缩套管18套设在保护软管17上，装配完成。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温度振动复合传感器，其特征在于，包括传感器壳体(2)、测温元件(1)、转接板组、振动测量组件、扣压件(15)和保护软管(17)；所述测温元件(1)和振动测量组件均与转接板组连接，且均设置在传感器壳体(2)内，分别用于温度和振动的测量；所述转接板组通过传感器壳体(2)上的开口(13)与外界设备的线缆(16)连接；所述扣压件(15)设置在传感器壳体(2)上且位于开口(13)处，用于开口(13)的密封；所述保护软管(17)套设在线缆(16)上用于线缆的保护，且保护软管(17)的内壁以及扣压件(15)的外壁设有相互配合的凸台和凹槽，通过凸台和凹槽实现保护软管的固定。

2.根据权利要求1所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述扣压件(15)上设有与线缆(16)规格匹配的通道，扣压件通过通道套设在外部设备的线缆(16)上，且其一端设置在传感器壳体(2)上。

3.根据权利要求2所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述扣压件(15)与传感器壳体(2)连接处设有密封圈(14)。

4.根据权利要求2所述的温度振动复合传感器，其特征在于，还包括热缩套管(18)；所述热缩套管(18)套设在保护软管(17)上。

5.根据权利要求2所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述转接板组包括相互连接的第一转接板(5)和第二转接板(11)；第一转接板(5)与测温元件(1)连接；第二转接板(11)分别与振动测量组件和外部设备的线缆(16)连接且第二转接板(11)的规格大于扣压件(15)的通道的规格。

6.根据权利要求5所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述振动测量组件包括绝缘壳体(4)和用于测量振动的振动冲击芯体(7)；所述振动冲击芯体设置在绝缘壳体内且通过绝缘壳体上的通孔与第二转接板(11)连接。

7.根据权利要求6所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述振动冲击芯体的外壁与绝缘壳体内壁之间的间隙为0.001-0.01mm；所述绝缘壳体(4)的外壁与传感器壳体(2)的内侧壁间隙为0.001-0.1mm。

8.根据权利要求7所述的温度振动复合传感器，其特征在于，还包括螺纹件(9)；所述螺纹件(9)通过螺纹连接设置在传感器壳体(2)的内壁上；所述传感器壳体(2) 内部设有安装部(12)；所述绝缘壳体(4)设置在安装部(12)上，通过螺纹件(9)和安装部(12)配合实现绝缘壳体(4)的固定。

9.根据权利要求5-8任意一项所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述测温元件(1)、第一转接板(5)、振动测量组件和第二转接板(11)沿传感器壳体(2)的长度方向依次设置在传感器壳体内，且测温元件(1)靠近待测物。

10.根据权利要求9所述的温度振动复合传感器，其特征在于，所述传感器壳体(2)内部填充绝缘胶。

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