CN217084190U - 一种基于振动和冲击波的复合传感器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，包括封装外壳，封装外壳的内腔通过固定螺母固定连接有信号处理电路板，且信号处理电路板的一侧安装有压电晶体电路板，且压电晶体电路板的一侧设有防护板，信号处理电路板的一侧通过连接板固定连接有压电陶瓷环，封装外壳的一侧固定连接有信号输出连接头，且封装外壳的另一侧固定连接有安装螺栓，该基于振动和冲击波的复合传感器结构，该结构能够早起发现滚动轴承中疲劳失效、磨损失效和润滑不良的问题，及时发现滚动轴承失效引起的故障，减少现有的测点布置，振动技术检测机械中的不对中、不平衡、基础和连轴器的故障，降低成本提高故障检出率。

Description

一种基于振动和冲击波的复合传感器结构

技术领域

本实用新型涉及滚动轴承诊断技术领域，具体为一种基于振动和冲击波的复合传感器结构。

背景技术

目前做滚动轴承诊断机械故障分析的传感器为：加速度传感器、温度传感器、4-20mA的传感器、0-24V的传感器，这些传感器的频率范围一般为1-10KHz。

目前这些传感器的缺点是只能解决中晚期诊断，不能早起发现，现有的技术不足原因是我们通过振动来分析的信号时，仅仅是振动的信号，因为振动传感器的响应范围一般在10KHz左右，而产生的冲击或是敲击高频信号处理的信号是丢失的，为此，本实用新型提供了一种基于振动和冲击波的复合传感器结构。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，包括封装外壳，所述封装外壳的内腔通过固定螺母固定连接有信号处理电路板，且信号处理电路板的一侧安装有压电晶体电路板，且压电晶体电路板的一侧设有防护板，所述信号处理电路板的一侧通过连接板固定连接有压电陶瓷环，所述封装外壳的一侧固定连接有信号输出连接头，且封装外壳的另一侧固定连接有安装螺栓。

优选的，所述封装外壳的材质为不锈钢材质。

优选的，所述防护板的两侧通过塑料衬垫与封装外壳的内腔固定连接。

有益效果

本实用新型提供了一种基于振动和冲击波的复合传感器结构。与现有技术相比具备以下有益效果：

该基于振动和冲击波的复合传感器结构，该结构能够早起发现滚动轴承中疲劳失效、磨损失效和润滑不良的问题，及时发现滚动轴承失效引起的故障，减少现有的测点布置，振动技术检测机械中的不对中、不平衡、基础和连轴器的故障，降低成本提高故障检出率。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为振动发生过程以及冲击脉冲发生的过程；

图4为冲击脉发生过程；

图5为振动和冲击波的技术复合图；

图6为振动与冲击波对分析设备状态的关系图。

图中：1、安装螺栓；2、封装外壳；3、压电晶体电路板；4、防护板；5、塑料衬垫；6、固定螺母；7、连接板；8、压电陶瓷环；9、信号处理电路板；10、信号输出连接头。

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。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，包括封装外壳2，封装外壳2内安装有振动传感器，封装外壳2的材质为不锈钢材质，封装外壳2的内腔通过固定螺母6固定连接有信号处理电路板9，且信号处理电路板9的一侧安装有压电晶体电路板3，且压电晶体电路板3的一侧设有防护板4，防护板4的两侧通过塑料衬垫5与封装外壳2的内腔固定连接，信号处理电路板9的一侧通过连接板7固定连接有压电陶瓷环8，封装外壳2的一侧固定连接有信号输出连接头10，且封装外壳2的另一侧固定连接有安装螺栓1，安装螺栓1用于信号采集接触点，该结构能够早起发现滚动轴承中疲劳失效、磨损失效和润滑不良的问题，及时发现滚动轴承失效引起的故障，减少现有的测点布置，振动技术检测机械中的不对中、不平衡、基础和连轴器的故障，降低成本提高故障检出率；

当两个物体碰撞时的冲击速度和物体表面接触的一瞬间，滚动轴承的滚动体与滚动表面并不是绝对光滑的，在轴承转动时，“粗糙"的表面使两者之间的润滑油产生波动，并对外滚道产生能量较小但频率较高的冲击，同时滚动体滚过某一缺陷位置时则会产生一个相对能量较大的，但频率较低的冲击，这种冲击会随着滚动体或滚道表面产生的缺陷而明显增大；

图3冲击波则是由于在间断的冲击力的作用下从而形成的，而冲击是不连续的高频信息，它是间歇的冲击波，它他产生的频率非常高，能量持续非常短暂，并且衰减迅速，它的相应频率一般在30KHz到35KHz之间；

图4振动是一种连续的低频信息，一般评率在2-20KHz之间，对于振动描述就是物体受力产生的往复运动，它是受力和速度的因素，振动是由于在不平衡力不间断的作用下形成的；

采用先进芯片控制技术将振动频率1-10KHz和冲击波频率30KHz-35KHz集成在一个传感器内，在技术方面同时监测机械方面的故障信号和单独监测齿轮箱和轴承的故障信号。

振动传感器的频率在1-10KHz，遵循ISO振动判定标准，解决机组的不对中、不平衡、基础松动等机组状态及故障分析；冲击波的共振频率在30-35KHz之间，是最佳捕获滚动轴承失效信号最佳频率，在振动信号还没有来反馈时，冲击波已经清晰反馈轴承的运行状态，技术复合见图5；

振动和冲击波复合传感器技术是解决滚动轴承早起失效引起的故障，能够早起发现轴承内环、外环、滚动体、保持架及油膜问题以及不对中、不平衡的机械问题，振动与冲击波对分析设备状态的关系，如图6。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，包括封装外壳(2)，其特征在于：所述封装外壳(2)的内腔通过固定螺母(6)固定连接有信号处理电路板(9)，且信号处理电路板(9)的一侧安装有压电晶体电路板(3)，且压电晶体电路板(3)的一侧设有防护板(4)，所述信号处理电路板(9)的一侧通过连接板(7)固定连接有压电陶瓷环(8)，所述封装外壳(2)的一侧固定连接有信号输出连接头(10)，且封装外壳(2)的另一侧固定连接有安装螺栓(1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，其特征在于：所述封装外壳(2)的材质为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的一种基于振动和冲击波的复合传感器结构，其特征在于：所述防护板(4)的两侧通过塑料衬垫(5)与封装外壳(2)的内腔固定连接。

Images