CN215768639U - 一种耐压防静电振动传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐压防静电振动传感器，包括：传感器本体及连接器，传感器本体包括壳体及设置于壳体的内腔的感应装置，壳体的侧壁设置出线口，感应装置通过线缆与连接器信号连接，线缆穿过出线口，线缆的外周套装连接座，连接座与线缆之间设置限位件，连接座的外侧设置用于锁紧限位件的锁紧件，连接座的前端插入出线口，连接座与出线口的外端面之间设置防水圈。通过在壳体的出线口外侧设置连接座、限位件及锁紧件，连接座插入出线口后侵入壳体内腔非常小，限位件及锁紧件均在壳体外，锁紧件通过单边锁紧的方式锁紧线缆，从而达到四级防静电标准和4kV耐压标准；同时，在连接座与出线口的外端面之间设置的防水圈可保证IP67防水标准。

Description

一种耐压防静电振动传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，更具体地说，涉及一种耐压防静电振动传感器。

背景技术

现有的传感器体积较小，并采用IP67标准的防护锁紧结构，为了提高传感器的耐压与静电防护标准，需要对传感器改进，使传感器在保证IP67标准的同时，也能达到耐压与防静电防护标准。但现有的IP67防护锁紧结构与四级防静电标准和4kV耐压的结构冲突，IP67抗潮湿与盐雾的接线锁紧方式与4kV耐压要求的布板空间冲突，不能同时兼顾。

综上所述，如何解决现有的传感器无法同时兼顾IP67标准、四级防静电标准和4kV耐压的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种耐压防静电振动传感器，该耐压防静电振动传感器可兼顾IP67标准、四级防静电标准和4kV耐压。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种耐压防静电振动传感器，包括：传感器本体及连接器，所述传感器本体包括壳体及设置于所述壳体的内腔的感应装置，所述壳体的侧壁设置出线口，所述感应装置通过线缆与所述连接器信号连接，所述线缆穿过所述出线口，所述线缆的外周套装连接座，所述连接座与所述线缆之间设置限位件，所述连接座的外侧设置用于锁紧所述限位件的锁紧件，连接座的前端插入出线口，所述连接座与所述出线口的外端面之间设置防水圈。

优选地，所述限位件为橡胶圈，所述橡胶圈的前端伸入所述连接座的后端内，所述锁紧件压紧所述橡胶圈的后端于所述连接座的后端面。

优选地，所述橡胶圈为阶梯状橡胶筒，所述阶梯状橡胶筒前端的第一阶筒体插入所述连接座的后端内，所述阶梯状橡胶筒后端的第二阶筒体的前端面压紧于所述连接座的后端面。

优选地，所述锁紧件为锁紧帽，所述锁紧帽的后端设置内径小于所述第二阶筒体外径的锁紧面。

优选地，所述线缆包括信号线和屏蔽线，所述信号线的两端分别与所述感应装置和所述连接器信号连接，所述屏蔽线的前端处于所述橡胶圈前侧的所述连接座中，所述屏蔽线的后端与主机端大地连接。

优选地，所述屏蔽线的前端断面通过绝缘胶带包裹。

优选地，所述感应装置包括PCB板及用于将所述PCB板固定在所述壳体的内腔的固定件，所述PCB板与所述线缆连接。

优选地，所述PCB板上设置预设范围的布板区域，所述布板区域与所述壳体的内壁之间的距离、所述布板区域与所述固定件之间的距离均大于或等于4mm。

优选地，所述PCB板朝向所述出线口的侧面及两侧均设置凹槽。

优选地，所述PCB板的四角为与所述PCB板的侧边呈45°的切角，所述布板区域为对称的八边形区域。

优选地，所述连接座的前端外周设置第一外螺纹，所述连接座的后端外周设置第二外螺纹，所述出线口的内周设置与所述第一外螺纹匹配的第一内螺纹，所述锁紧件的内周设置与所述第二外螺纹匹配的第二内螺纹。

优选地，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹之间的所述连接座的外周设置环形凸台，所述防水圈为设置于所述环形凸台与所述出线口的外端面之间的O形防水圈。

优选地，所述出线口的外沿设置倒角，所述连接座压紧O形防水圈于所述倒角。

优选地，所述壳体包括底座和盖板，所述盖板盖装于所述底座的顶部开口。

优选地，所述盖板焊接于所述底座的顶部开口。

优选地，所述底座的两侧分别设置安装板，每个所述安装板均设置安装孔，所述安装孔内设置螺钉或磁吸式底座，或所述底座的底面设置粘胶。

优选地，所述连接器和所述锁紧件之间的所述线缆外周套装护线簧。

本申请所提供的耐压防静电振动传感器通过在壳体的出线口外侧设置连接座、限位件及锁紧件，连接座插入出线口后侵入壳体内腔非常小，限位件及锁紧件均在壳体外，锁紧件通过单边锁紧的方式锁紧线缆，从而保证静电与4kV耐压间隔距离足够大，达到四级防静电标准和4kV耐压标准；同时，在连接座与出线口的外端面之间设置的防水圈可保证IP67防水标准。

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的耐压防静电振动传感器的爆炸图；

图2为本实用新型所提供的耐压防静电振动传感器的底视图；

图3为图2中A-A的截面图；

图4为本实用新型所提供的PCB板的俯视图；

图5为本实用新型所提供的连接座的轴测图；

图6为本实用新型所提供的连接座的侧视图；

图7为本实用新型所提供的连接座的截面图；

图8为本实用新型所提供的出线口外沿设置倒角的截面图；

图9为本实用新型所提供的O形防水圈被压紧于倒角面的截面图；

图10为本实用新型所提供的传感器本体、连接座、锁紧件及线缆的侧视图。

图1-10中：

1-盖板、2-固定螺钉、3-PCB板、4-底座、5-连接座、6-限位件、7-锁紧件、8-线缆、9-护线簧、10-连接器、11-O形防水圈、12-安装孔、13-安装板、14-圆形区域、15-布板区域、16-凹槽、17-环形凸台、18-第二外螺纹、19-第一外螺纹、20-环形台阶面、21-倒角。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种耐压防静电振动传感器，该耐压防静电振动传感器可兼顾IP67标准、四级防静电标准和4kV耐压。

请参考图1～10，一种耐压防静电振动传感器，包括：传感器本体及连接器10，传感器本体包括壳体及设置于壳体的内腔的感应装置，壳体的侧壁设置出线口，感应装置通过线缆8与连接器10信号连接，线缆8穿过出线口，线缆8的外周套装连接座5，连接座5与线缆8之间设置限位件6，连接座5的外侧设置用于锁紧限位件6的锁紧件7，连接座5的前端插入出线口，连接座5与出线口的外端面之间设置防水圈。

需要说明的是，传感器本体内的感应装置用于检测待测位置的横向、纵向和竖向三轴的加速度，感应装置将检测到的振动信号通过线缆8和连接器10输出。

为了提升传感器的抗干扰能力，壳体内腔中的感应装置选择使用抗强磁、抗干扰的高精度器件，抗干扰能力更强。

根据风电的实际要求，将耐压防静电振动传感器的输出方式设置为已有的电流输出范围指标，增加传输稳定性的同时，使之可直接接入已有的传动链子系统，对后级电路几乎没有改动，传感器即可直接使用。

根据风电的使用环境，存在较高概率的雷击、静电和风吹日晒的情况，在满足指标的同时将耐压防静电振动传感器的整体尺寸设置尽可能小，使之可安装在风机螺钉间隔之间，使检测可更加靠近故障点，精准测量。

采用连接座5的前端部分插入出线口中，且仅存在于出线口中，并未伸入至壳体内部，后端部分沿出线口向外侧延伸。优选地，为了增加连接座5的强度，连接座5为不锈钢连接座5。限位件6贴合套装在线缆8的外周，限位件6与连接座5贴合设置。

本申请所提供的耐压防静电振动传感器通过在壳体的出线口外侧设置连接座5、限位件6及锁紧件7，连接座5插入出线口后侵入壳体内腔非常小，限位件6及锁紧件7均在壳体外，锁紧件7通过单边锁紧的方式锁紧线缆，从而保证静电与4kV耐压间隔距离足够大，达到四级防静电标准和4kV耐压标准；同时，在连接座5与出线口的外端面之间设置的防水圈可保证IP67防水标准。

限位件6贴合包裹在线缆8的外周，为了避免限位件6损坏线缆8，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，限位件6为橡胶圈，橡胶圈的前端伸入连接座5的后端内，锁紧件7压紧橡胶圈的后端于连接座5的后端面。橡胶材质的限位件6质地相对金属较软，且具有一定的塑性，不仅可以降低限位件6对线缆8的线缆8，对线缆8还具有较强的限位效果。在安装时，先将连接座5装入出线口中，之后将橡胶圈的前端插入连接座5中，将锁紧件7将橡胶圈压紧在连接座5的后端面，从而固定橡胶圈。

关于橡胶圈的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，橡胶圈为阶梯状橡胶筒，阶梯状橡胶筒前端的第一阶筒体插入连接座5的后端内，阶梯状橡胶筒后端的第二阶筒体的前端面压紧于连接座5的后端面。线缆8沿阶梯状橡胶筒的中空部分穿过，阶梯状橡胶筒的轴心与连接座5的轴心共线，第一阶筒体的外径小于第二阶筒体的外径，第一阶筒体的外径小于连接座5的内径，第二阶筒体的外径大于连接座5的内径，锁紧件7可轴向锁紧阶梯状橡胶筒，以使第二阶筒体的前端面压紧于连接座5的后端面，不仅稳定性强，还便于拆卸。此外，由于压紧橡胶筒后橡胶筒会堵塞缝隙，从而保证了防水性。

关于锁紧件7的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，锁紧件7为锁紧帽，锁紧帽的后端设置内径小于第二阶筒体外径的锁紧面。锁紧帽在锁紧阶梯状橡胶筒时，锁紧帽前部的筒体部分套装在连接座5的后端和第二阶筒体的外周，随着锁紧帽与连接座5连接后，锁紧帽的后端的锁紧面会轴向压紧第二阶筒体的后端面。

为了稳定传输振动信号，且减小干扰环境下对传感器端的干扰，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，线缆8包括信号线和屏蔽线，信号线的两端分别与感应装置和连接器10信号连接，屏蔽线的前端处于橡胶圈前侧的连接座5中，屏蔽线的后端与主机端大地连接。

需要说明的是，线缆8采用6芯屏蔽线，6芯线的前端穿过连接座5后与感应装置连接，后端与连接器10连接。为了将屏蔽线与传感器端隔离，优选地，屏蔽线的前端在经过橡胶圈后剪切形成断面且屏蔽线的前端断面通过绝缘胶带包裹；屏蔽线的后端通过连接器10和转接线与主机端大地相连。屏蔽线的干扰信号通过主机端大地释放，减少在耐压和静电等干扰环境下对传感器影响。

感应装置具有感应振动的功能，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，感应装置包括PCB板3及用于将PCB板3固定在壳体的内腔的固定件，PCB板3与线缆8连接。PCB板3上设置感应元件，所元件的电阻电容均使用小封装，且布板紧密，确保传感器小巧，满足小空间安装的需求。为了进一步提升防静电与耐压的性能，提升在恶劣条件下传感器整体的稳定性，调理板两面使用三防漆防护处理。

为了保证耐压性能和达到静电指标，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，PCB板3上设置预设范围的布板区域15，布板区域15与壳体的内壁之间的距离、布板区域15与固定件之间的距离均大于或等于4mm。为了适配壳体的形状结构，优选地，PCB板3为矩形的PCB板3，长30mm，宽25mm，在PCB板3的四角均设置固定件，布板区域15设置于PCB板3的中心。布板区域15的形状采用八边形的形状，其中四条直边分别平行于PCB板3的四条边，两条相邻且相互垂直的直边的端部之间连接一条斜边，共计四条斜边。每条斜边与其距离最近的固定件之间的距离大于或等于4mm。所有元件均设置于布板区域15内。布板区域15与壳体的隔离方式使用空气隔离，元器件限制在布板区域15内，与PCB板3周边距离均≥4mm，确保四级静电等级与4kV耐压的指标。

优选地，固定件为固定螺钉2，在PCB板3的四角设置圆形区域14，圆形区域14为固定螺钉2的安装范围示意。固定螺钉2采用体积较小的M2螺钉，以降低螺钉的占用空间。

为了进一步确保静电等级与耐压指标，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，PCB板3朝向出线口的侧面及两侧均设置凹槽16，朝向出线口的凹槽16可以给线缆8预留引入空间，在PCB板3两侧设置凹槽16可以减少PCB板3与壳体的接触面积。

PCB板3的四角为与PCB板3的侧边呈45°的切角，布板区域15为对称的八边形区域。八边形区域类似于四边形切角后形成的区域，八边形区域的形状与未设置凹槽16的PCB板3的形状对应。切角后且未设置凹槽16的PCB板3也为八边形结构。

为了进一步提升耐压指标，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，壳体的内腔中灌封黑胶。在进行灌封时，可沿PCB板3的一侧凹槽16与壳体的内壁之间围成的开口灌入，PCB板3下方的空气可沿另一侧的凹槽16排出，保证灌封的质量避免出现气泡。

连接座5与出线口、锁紧件7与连接座5均可通过螺纹连接，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，连接座5的前端外周设置第一外螺纹19，连接座5的后端外周设置第二外螺纹18，出线口的内周设置与第一外螺纹19匹配的第一内螺纹，锁紧件7的内周设置与第二外螺纹18匹配的第二内螺纹。在安装时，先将连接座5的前端旋入出线口，之后再将锁紧件7拧紧在连接座5的后端，随着锁紧件7的不断拧紧，锁紧面会持续向第二阶筒体的后端面施加轴向的锁紧力，直至达到预紧力即可。

为保证连接座5与壳体之间的防水性，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，第一外螺纹19和第二外螺纹18之间的连接座5的外周设置环形凸台17，防水圈为设置于环形凸台17与出线口的外端面之间的O形防水圈11，连接座5与壳体拧紧后环形凸台17与出线口的外端面夹紧O形防水圈11，保证壳体与外界之间的密封性，达到IP67指标。

为了便于容纳O形防水圈11，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，出线口的外沿设置倒角21，连接座5压紧O形防水圈11于倒角21，可以减小环形凸台17与出线口的外端面之间的间距，进一步提升紧凑性。

关于壳体的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，壳体包括底座4和盖板1，盖板1盖装于底座4的顶部开口。底座4为槽状，感应装置设置于底座4内，盖板1用于密封底座4的顶部开口，此结构便于安装。

为了进一步提升盖板1与底座4之间的密封性，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，盖板1焊接于底座4的顶部开口。在壳体的顶部开口端面设置环形台阶面20，盖板1压在环形台阶面20上，为了保证整体性，盖板1压装后顶面与壳体的顶面齐平，盖板1与壳体压接后进行激光焊接处理，使壳体的内部空间与外界隔离。

壳体可通过多种方式安装在待测位置，为了提升壳体安装的稳定性和便利性，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，底座4的两侧分别设置安装板13，每个安装板13均设置安装孔12，安装孔12内设置螺钉或磁吸式底座4，或底座4的底面设置粘胶。

需要说明的是，在传感器底部两侧延伸设置10mm宽的安装板13，在安装板13的中部设置直径5.2mm的安装孔12，在安装孔12内设置螺钉或磁吸式底座4，使传感器具备螺钉固定的安装方式和磁吸式安装方式，底座4的底面光滑处理，可满足任何平面的胶体粘连固定。

为了保证壳体抗腐蚀和抗氧化的性能，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，壳体为不锈钢壳体。壳体材质采用304不锈钢材质，可满足在盐雾条件下不腐蚀、抗氧化的特性。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，连接器10和所述锁紧件7之间的所述线缆8外周套装护线簧9，护线簧9用于保护从连接器10尾部出来的电缆，使电缆在振动环境下不与连接器10的尾部外壳互相摩擦导致断线的情况发生。

在需要测量多方位振动信号且要求高精度的情况下，本申请所提供的耐压防静电振动传感器实现最多同步测量三轴、精度可达到小数点后三位的加速度测量，满足在潮湿、盐雾腐蚀或雷暴天气等恶劣环境条件下进行测量，并兼顾安装便利性、兼容多种安装方式并可用于小空间场合。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的耐压防静电振动传感器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种耐压防静电振动传感器，包括：传感器本体及连接器(10)，所述传感器本体包括壳体及设置于所述壳体的内腔的感应装置，所述壳体的侧壁设置出线口，所述感应装置通过线缆(8)与所述连接器(10)信号连接，所述线缆(8)穿过所述出线口，其特征在于，所述线缆(8)的外周套装连接座(5)，所述连接座(5)与所述线缆(8)之间设置限位件(6)，所述连接座(5)的外侧设置用于锁紧所述限位件(6)的锁紧件(7)，连接座(5)的前端插入出线口，所述连接座(5)与所述出线口的外端面之间设置防水圈。

2.根据权利要求1所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述限位件(6)为橡胶圈，所述橡胶圈的前端伸入所述连接座(5)的后端内，所述锁紧件(7)压紧所述橡胶圈的后端于所述连接座(5)的后端面。

3.根据权利要求2所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述橡胶圈为阶梯状橡胶筒，所述阶梯状橡胶筒前端的第一阶筒体插入所述连接座(5)的后端内，所述阶梯状橡胶筒后端的第二阶筒体的前端面压紧于所述连接座(5)的后端面。

4.根据权利要求3所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述锁紧件(7)为锁紧帽，所述锁紧帽的后端设置内径小于所述第二阶筒体外径的锁紧面。

5.根据权利要求2所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述线缆(8)包括信号线和屏蔽线，所述信号线的两端分别与所述感应装置和所述连接器(10)信号连接，所述屏蔽线的前端处于所述橡胶圈前侧的所述连接座(5)中，所述屏蔽线的后端与主机端大地连接。

6.根据权利要求5所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述屏蔽线的前端断面通过绝缘胶带包裹。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述感应装置包括PCB板(3)及用于将所述PCB板(3)固定在所述壳体的内腔的固定件，所述PCB板(3)与所述线缆(8)连接。

8.根据权利要求7所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述PCB板(3)上设置预设范围的布板区域(15)，所述布板区域(15)与所述壳体的内壁之间的距离、所述布板区域(15)与所述固定件之间的距离均大于或等于4mm。

9.根据权利要求7所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述PCB板(3)朝向所述出线口的侧面及两侧均设置凹槽(16)。

10.根据权利要求8所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述PCB板(3)的四角为与所述PCB板(3)的侧边呈45°的切角，所述布板区域(15)为对称的八边形区域。

11.根据权利要求1至6任意一项所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述连接座(5)的前端外周设置第一外螺纹(19)，所述连接座(5)的后端外周设置第二外螺纹(18)，所述出线口的内周设置与所述第一外螺纹(19)匹配的第一内螺纹，所述锁紧件(7)的内周设置与所述第二外螺纹(18)匹配的第二内螺纹。

12.根据权利要求11所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述第一外螺纹(19)和所述第二外螺纹(18)之间的所述连接座(5)的外周设置环形凸台(17)，所述防水圈为设置于所述环形凸台(17)与所述出线口的外端面之间的O形防水圈(11)。

13.根据权利要求12所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述出线口的外沿设置倒角(21)，所述连接座(5)压紧O形防水圈(11)于所述倒角(21)。

14.根据权利要求1至6任意一项所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述壳体包括底座(4)和盖板(1)，所述盖板(1)盖装于所述底座(4)的顶部开口。

15.根据权利要求14所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述盖板(1)焊接于所述底座(4)的顶部开口。

16.根据权利要求14所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述底座(4)的两侧分别设置安装板(13)，每个所述安装板(13)均设置安装孔(12)，所述安装孔(12)内设置螺钉或磁吸式底座(4)，或所述底座(4)的底面设置粘胶。

17.根据权利要求1至6任意一项所述的耐压防静电振动传感器，其特征在于，所述连接器(10)和所述锁紧件(7)之间的所述线缆(8)外周套装护线簧(9)。

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