CN217362061U - 一种传感器线缆的集中接线箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传感器线缆的集中接线箱，涉及信号采集设备技术领域。包括集中接线箱本体，所述集中接线箱本体内侧固定连接有快速接头，所述快速接头包括固定头，所述固定头固定连接有活动头，所述活动头另一端电性连接有传感器线缆，本实用新型将传感器线缆通过配对的快速插头连接到集中接线箱，快速插头具有自适应特性，能够适应多种传感器电气接口，仅做很少的改动就能够用于绝大多数工业标准传感器的接入。本实用新型连接方式简单可靠，既方便拆装传感器测点，节省现场接线时间，又不易出错。接头的设计上考虑了弱电信号的一点接地原则，并有效降低接触电阻，减少信号衰减，可有效增强测量系统的抗干扰能力。

Description

一种传感器线缆的集中接线箱

技术领域

本实用新型涉及信号采集设备技术领域，具体为一种传感器线缆的集中接线箱。

背景技术

机械设备的运行监控和故障诊断是实现设备安全高效运行的必备手段，它依靠设备上安装的大量传感器，实时、在线地采集设备运行时的工况数据，并据此进行数据处理和分析。这些传感器包括温度、压力、流量、振动、位移等类型，采用的电气接口千差万别。数据采集器、数据采集卡、PLC的采集模块，统称为数据采集设备，其现场信号接口都采用集成化接口，一般需要借助扩展线缆连接信号调理板，外部传感器线缆要先接到信号调理板上，再通过扩展线缆与数据采集设备联通。标准的信号调理板并不能兼顾传感器的电气接口，只能提供传感器输出信号线的接入，而传感器的供电、接地、屏蔽等需要用户来解决。在设备试验或运行的过程中，经常需要对传感器进行增加、更换、升级，甚至在移动式采集的场合要经常拆卸传感器的线缆，这会造成用户现场接线工作量大，容易出错却不容易排错，同时容易损坏接线端子。

为解决上述问题，中国专利201920425814.8公开了一种便于传感器连接的采集信号单元箱，传感器线缆通过多针接头与采集信号单元箱上的多孔接头连接，多孔接头后端接入采集设备，连接方式简单，当传感器故障时可拔下快速接头直接检测，避免因多次打开箱体进行线路检测影响采集单元数据可靠性。但是这种方案对信号的屏蔽和衰减有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种传感器线缆的集中接线箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括集中接线箱本体，其内部安装数据采集设备、扩展线缆、信号调理板、传感器供电电源，所述集中接线箱本体内侧固定连接有快速接头，且所述快速接头一端连通至集中接线箱本体外侧，所述快速接头包括固定头，所述固定头包括固定头正极芯、固定头负极芯、固定头信号芯、固定头接地芯，所述固定头固定连接有活动头，所述活动头包括活动头正极芯、活动头负极芯、活动头信号芯、活动头接地芯，且所述活动头正极芯和固定头正极芯电性连接，所述活动头负极芯和固定头负极芯电性连接，所述活动头信号芯和固定头信号芯电性连接，所述活动头接地芯和固定头接地芯电性连接，所述活动头另一端电性连接有传感器线缆，所述传感器线缆包括传感器正极线、传感器负极线、传感器信号线和传感器线缆屏蔽层。

优选的，所述集中接线箱本体内固定连接有电源正极端子排、电源负极端子排、接地端子排，所述传感器供电电源一端电性连接有正极，且所述正极一端和电源正极端子排电性连接，所述传感器供电电源一端电性连接有负极，所述负极一端电性连接有数字地端子，且负极一端和电源负极端子排电性连接。

优选的，活动头正极芯与传感器正极线电性连接，所述活动头负极芯与传感器负极线电性连接，所述活动头信号芯与传感器信号线电性连接，所述活动头接地芯与传感器线缆屏蔽层电性连接，且所述传感器线缆屏蔽层与活动头的外壳绝缘。

优选的，所述信号调理板一侧电性连接有信号通道端子，所述固定头正极芯与电源正极端子排电性连接，所述固定头负极芯与电源负极端子排电性连接，所述固定头信号芯和信号通道端子电性连接，所述固定头接地芯与接地端子排电性连接。

优选的，所述活动头一端电性连接有二线制变送器，所述二线制变送器包括二线制变送器线缆，所述二线制变送器线缆包括变送器正极线，且所述变送器正极线和活动头正极芯电性连接，所述二线制变送器线缆包括变送器信号线，且所述变送器信号线和活动头信号芯电性连接，所述二线制变送器线缆包括变送器线缆屏蔽层，且所述变送器线缆屏蔽层和固定头接地芯电性连接，所述数字地端子一端电性连接有精密采样电阻，所述精密采样电阻另一端和信号通道端子电性连接。

优选的，所述活动头一端电性连接有热电阻线缆，所述集中接线箱本体内侧固定连接有热电阻调理板，且所述热电阻调理板替代信号调理板，所述热电阻线缆包括热电阻正极线、第一负极线、第二负极线，且所述热电阻正极线、第一负极线、第二负极线一端分别和活动头正极芯、活动头负极芯、活动头信号芯电性连接，所述活动头接地芯与热电阻线缆屏蔽层电性连接，且所述热电阻线缆屏蔽层与活动头的外壳绝缘。

优选的，所述热电阻线缆一端电性连接有热电阻，所述热电阻包括热电阻正极、第一负极、第二负极，且所述热电阻正极一侧和热电阻正极线电性连接，所述第一负极一侧和第一负极线电性连接，所述第二负极一侧和第二负极线电性连接。

优选的，所述热电阻调理板一端电性连接有热电阻测量通道正极，且所述热电阻测量通道正极一端和固定头正极芯电性连接，所述热电阻调理板一端电性连接有热电阻测量通道第一负极，且所述热电阻测量通道第一负极一端和固定头负极芯电性连接，所述热电阻调理板一端电性连接有热电阻测量通道第二负极，且所述热电阻测量通道第二负极一端和固定头信号芯电性连接，所述热电阻调理板另一端电性连接有热电阻调理板数字地端子，且所述热电阻调理板数字地端子一端和负极电性连接。

优选的，所述活动头一端电性连接有热电偶线缆，所述集中接线箱本体内侧固定连接有热电偶调理板，且所述热电偶调理板替代信号调理板，所述热电偶线缆包括热电偶负极线、热电偶正极线，且所述热电偶负极线、热电偶正极线一端分别和活动头负极芯、活动头信号芯电性连接，所述活动头接地芯与热电偶线缆屏蔽层电性连接，且所述热电偶线缆屏蔽层与活动头的外壳绝缘。

优选的，所述热电偶线缆一端电性连接有热电偶，所述热电偶包括热电偶负极、热电偶正极，且所述热电偶负极一侧和热电偶负极线电性连接，所述热电偶正极一侧和热电偶正极线电性连接。

优选的，所述热电偶调理板一端电性连接有热电偶测量通道负极，且所述热电偶测量通道负极一端和固定头负极芯电性连接，所述热电偶调理板一端电性连接有热电偶测量通道正极，且所述热电偶测量通道正极一端和固定头信号芯电性连接，所述热电偶调理板另一端电性连接有热电偶调理板数字地端子，且所述热电偶调理板数字地端子一端和负极电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该传感器线缆的集中接线箱，通过配对的快速插头连接到集中接线箱，连接方式简单而可靠，既方便拆装传感器测点，节省现场接线时间，又不易出错；快速插头具有自适应特性，仅做很少的改动就能够用于绝大多数工业标准传感器的接入；本实用新型在接头的设计上考虑了弱电信号的一点接地原则，传感器线缆的屏蔽层进入活动头金属外壳的内部并与金属外壳绝缘，而各传感器屏蔽层在集中接线内实现一点接地，配合传感器测量端屏蔽线浮地接法，可有效增强测量系统的抗干扰能力；快插接头的两个尾部与导线均为焊接，可减少导线接触不良或松落的可能性，有效降低接触电阻，减少信号衰减。

附图说明

图1为本实用新型的集中接线箱示意图；

图2为本实用新型的连接头及传感器线缆示意图；

图3为本实用新型的二线制变送器线缆示意图；

图4为本实用新型的两线制变送器与集中接线箱连接示意图；

图5为本实用新型的三线制热电阻及热电阻线缆的连接示意图；

图6为本实用新型的热电阻与集中接线箱连接示意图；

图7为本实用新型的热电偶与热电偶线缆的连接示意图；

图8为本实用新型的热电偶与集中接线箱连接示意图。

图中：1、集中接线箱本体；2、数据采集设备；3、扩展线缆；4、信号调理板；43、信号通道端子；45、精密采样电阻；46、数字地端子；5、传感器供电电源；51、正极；52、负极；6、电源正极端子排；7、电源负极端子排；8、接地端子排；9、快速接头；91、固定头；911、固定头正极芯；912、固定头负极芯；913、固定头信号芯；914、固定头接地芯；92、活动头；921、活动头正极芯；922、活动头负极芯；923、活动头信号芯；924、活动头接地芯；10、传感器线缆；101、传感器正极线；102、传感器负极线；103、传感器信号线；104、传感器线缆屏蔽层；11、二线制变送器线缆；111、变送器正极线；113、变送器信号线；114、变送器线缆屏蔽层；12、热电阻调理板； 121、热电阻测量通道正极；122、热电阻测量通道第一负极；123、热电阻测量通道第二负极；126、热电阻调理板数字地端子；13、热电阻线缆；131、热电阻正极线；132、第一负极线；133、第二负极线；134、热电阻线缆屏蔽层；14、热电阻；141、热电阻正极；142、第一负极；143、第二负极；15、热电偶调理板；152、热电偶测量通道负极；153、热电偶测量通道正极；156、热电偶调理板数字地端子；16、热电偶线缆；162、热电偶负极线；163、热电偶正极线；164、热电偶线缆屏蔽层；17、热电偶；172、热电偶负极；173、热电偶正极。

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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型所述技术方案，下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细地描述。

实施例1：

实施例1用于标准三线制传感器的接入。该类传感器采用直流电源供电、信号输出为标准电压信号，如图4所示，传感器线缆10为三芯屏蔽线缆，三芯分别为分别为传感器正极线101、传感器负极线102、传感器信号线103。

如图1和图2所示，针对标准三线制传感器，本实用新型的具体实施方式为：

一种传感器线缆的集中接线箱，包括集中接线箱本体1，其内部安装数据采集设备2、扩展线缆3、信号调理板4、传感器供电电源5；其特征在于：

所述集中接线箱本体1内还安装有电源正极端子排6、电源负极端子排7、接地端子排8，传感器供电电源的正极51和电源正极端子排6连接，传感器供电电源的负极52与电源负极端子排7、信号调理板数字地端子46连接；

所述集中接线箱本体1的接线面板上开孔并安装快速接头9，所述快速接头9为金属外壳，可以拆分为固定头91和活动头92两个组件；如图2所示，所述固定动头91在标准情况下包括固定头正极芯911、固定头负极芯912、固定头信号芯913、固定头接地芯914；如图3所示，所述活动头92在标准情况下包括活动头正极芯921、活动头负极芯922、活动头信号芯923、活动头接地芯924；

所述两个组件的头部可以插接组装并牢固锁紧，锁紧后同名芯一一对应形成紧密电接触；

所述活动头92的尾部各芯与传感器线缆10的各导线相焊接，具体为：活动头正极芯921与传感器正极线101连接，活动头负极芯922与传感器负极线102连接，活动头信号芯923与传感器信号线103连接，活动头接地芯 924与传感器线缆屏蔽层104连接，传感器线缆屏蔽层104与活动头92的外壳绝缘；

所述固定头91安装于集中接线箱本体1上的开孔，其头部在集中接线箱本体1外与活动头92配接，尾部在集中接线箱本体1内，各芯分别焊接导线从尾部引出，其中固定头正极芯911与电源正极端子排6连接，固定头负极芯912与电源负极端子排7连接，固定头信号芯913与信号调理板4的信号通道端子43连接，固定头接地芯914与接地端子排8连接。

实施例2：

如图3和图4所示，实施例2适用于标准二线制变送器的接入。该类变送器采用直流供电、信号输出为标准电流信号。如图5所示，变送器线缆11 一般采用二芯屏蔽线缆，二芯分别为传感器正极线111、传感器信号线113。此时快速插头9的固定头91按实施例1的做法进行焊接和连接；活动头负极芯922悬空，其他芯接法不变；信号调理板数字地端子46与信号通道端子43 之间连接一个精密采样电阻45。

本实施例的完整实现方式不再赘述。

实施例3：

如图5和图6所示，实施例3针对三线制热电阻14的接入。此时信号调理板4应选用专用的热电阻调理板12，热电阻线缆13一般采用三芯屏蔽线缆，如图7所示，三芯分别为热电阻正极线131、第一负极线132、第二负极线133，在与热电阻14连接的一端分别与热电阻正极141、第一负极142、第二负极 143连接。如图8所示，在热电阻线缆13的另一端，活动头正极芯921、活动头负极芯922、活动头信号芯923、活动头接地芯924分别与热电阻正极线131、第一负极线132、第二负极线133、热电阻线缆屏蔽层134连接，热电阻线缆屏蔽层134与活动头92外壳绝缘；固定头正极芯911、固定头负极芯 912、固定头信号芯913分别与热电阻调理板12的热电阻测量通道正极121、热电阻测量通道第一负极122、热电阻测量通道第二负极123连接，固定头接地芯914与接地端子排8连接；热电阻调理板数字地端子126仍与传感器供电电源的负极52连接。

本实施例的完整实现方式不再赘述。

实施例4：

如图7和图8所示，实施例4针对热电偶的接入。此时信号调理板4应选用专用的热电偶调理板15，热电偶线缆16一般采用二芯铠装线缆，二芯分别为热电偶负极线162、热电偶正极线163，在与热电偶17连接的一端，分别与热电偶负极172、热电偶正极173连接；快速插头9的活动头正极芯921 悬空，活动头负极芯922、活动头信号芯923、活动头接地芯924分别与热电偶负极线162、热电偶正极线163、热电偶线缆屏蔽层164连接，热电偶线缆屏蔽层164与活动头92的外壳绝缘；固定头正极芯911悬空，固定头负极芯912、固定头信号芯913分别与热电偶调理板的热电偶测量通道负极152、热电偶测量通道正极153连接，固定头接地芯914与接地端子排连接8，热电偶调理板数字地端子156仍与传感器供电电源的负极52连接。

本实施例的完整实现方式不再赘述。

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 (10)

1.一种传感器线缆的集中接线箱，包括集中接线箱本体(1)，其内部安装数据采集设备(2)、扩展线缆(3)、信号调理板(4)、传感器供电电源(5)，其特征在于：所述集中接线箱本体(1)内侧固定连接有快速接头(9)，且所述快速接头(9)一端连通至集中接线箱本体(1)外侧，所述快速接头(9)包括固定头(91)，所述固定头(91)包括固定头正极芯(911)、固定头负极芯(912)、固定头信号芯(913)、固定头接地芯(914)，所述固定头(91)固定连接有活动头(92)，所述活动头(92)包括活动头正极芯(921)、活动头负极芯(922)、活动头信号芯(923)、活动头接地芯(924)，且所述活动头正极芯(921)和固定头正极芯(911)电性连接，所述活动头负极芯(922)和固定头负极芯(912)电性连接，所述活动头信号芯(923)和固定头信号芯(913)电性连接，所述活动头接地芯(924)和固定头接地芯(914)电性连接，所述活动头(92)另一端电性连接有传感器线缆(10)，所述传感器线缆(10)包括传感器正极线(101)、传感器负极线(102)、传感器信号线(103)和传感器线缆屏蔽层(104)。

2.根据权利要求1所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述集中接线箱本体(1)内固定连接有电源正极端子排(6)、电源负极端子排(7)、接地端子排(8)，所述传感器供电电源(5)一端电性连接有正极(51)，且所述正极(51)一端和电源正极端子排(6)电性连接，所述传感器供电电源(5)一端电性连接有负极(52)，所述负极(52)一端电性连接有数字地端子(46)，且负极(52)一端和电源负极端子排(7)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：活动头正极芯(921)与传感器正极线(101)电性连接，所述活动头负极芯(922)与传感器负极线(102)电性连接，所述活动头信号芯(923)与传感器信号线(103)电性连接，所述活动头接地芯(924)与传感器线缆屏蔽层(104)电性连接，且所述传感器线缆屏蔽层(104)与活动头(92)的外壳绝缘。

4.根据权利要求2所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述信号调理板(4)一侧电性连接有信号通道端子(43)，所述固定头正极芯(911)与电源正极端子排(6)电性连接，所述固定头负极芯(912)与电源负极端子排(7)电性连接，所述固定头信号芯(913)和信号通道端子(43)电性连接，所述固定头接地芯(914)与接地端子排(8)电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述活动头(92)一端电性连接有二线制变送器，所述二线制变送器包括二线制变送器线缆(11)，所述二线制变送器线缆(11)包括变送器正极线(111)，且所述变送器正极线(111)和活动头正极芯(921)电性连接，所述二线制变送器线缆(11)包括变送器信号线(113)，且所述变送器信号线(113)和活动头信号芯(923)电性连接，所述二线制变送器线缆(11)包括变送器线缆屏蔽层(114)，且所述变送器线缆屏蔽层(114)和固定头接地芯(914)电性连接，所述数字地端子(46)一端电性连接有精密采样电阻(45)，所述精密采样电阻(45)另一端和信号通道端子(43)电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述活动头(92)一端电性连接有热电阻线缆(13)，所述集中接线箱本体(1)内侧固定连接有热电阻调理板(12)，且所述热电阻调理板(12)替代信号调理板(4)，所述热电阻线缆(13)包括热电阻正极线(131)、第一负极线(132)、第二负极线(133)，且所述热电阻正极线(131)、第一负极线(132)、第二负极线(133)一端分别和活动头正极芯(921)、活动头负极芯(922)、活动头信号芯(923)电性连接，所述活动头接地芯(924)与热电阻线缆屏蔽层(134)电性连接，且所述热电阻线缆屏蔽层(134)与活动头(92)的外壳绝缘。

7.根据权利要求6所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述热电阻线缆(13)一端电性连接有热电阻(14)，所述热电阻(14)包括热电阻正极(141)、第一负极(142)、第二负极(143)，且所述热电阻正极(141)一侧和热电阻正极线(131)电性连接，所述第一负极(142)一侧和第一负极线(132)电性连接，所述第二负极(143)一侧和第二负极线(133)电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述热电阻调理板(12)一端电性连接有热电阻测量通道正极(121)，且所述热电阻测量通道正极(121)一端和固定头正极芯(911)电性连接，所述热电阻调理板(12)一端电性连接有热电阻测量通道第一负极(122)，且所述热电阻测量通道第一负极(122)一端和固定头负极芯(912)电性连接，所述热电阻调理板(12)一端电性连接有热电阻测量通道第二负极(123)，且所述热电阻测量通道第二负极(123)一端和固定头信号芯(913)电性连接，所述热电阻调理板(12)另一端电性连接有热电阻调理板数字地端子(126)，且所述热电阻调理板数字地端子(126)一端和负极(52)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述活动头(92)一端电性连接有热电偶线缆(16)，所述集中接线箱本体(1)内侧固定连接有热电偶调理板(15)，且所述热电偶调理板(15)替代信号调理板(4)，所述热电偶线缆(16)包括热电偶负极线(162)、热电偶正极线(163)，且所述热电偶负极线(162)、热电偶正极线(163)一端分别和活动头负极芯(922)、活动头信号芯(923)电性连接，所述活动头接地芯(924)与热电偶线缆屏蔽层(164)电性连接，且所述热电偶线缆屏蔽层(164)与活动头(92)的外壳绝缘。

10.根据权利要求9所述的一种传感器线缆的集中接线箱，其特征在于：所述热电偶线缆(16)一端电性连接有热电偶(17)，所述热电偶(17)包括热电偶负极(172)、热电偶正极(173)，且所述热电偶负极(172)一侧和热电偶负极线(162)电性连接，所述热电偶正极(173)一侧和热电偶正极线(163)电性连接，所述热电偶调理板(15)一端电性连接有热电偶测量通道负极(152)，且所述热电偶测量通道负极(152)一端和固定头负极芯(912)电性连接，所述热电偶调理板(15)一端电性连接有热电偶测量通道正极(153)，且所述热电偶测量通道正极(153)一端和固定头信号芯(913)电性连接，所述热电偶调理板(15)另一端电性连接有热电偶调理板数字地端子(156)，且所述热电偶调理板数字地端子(156)一端和负极(52)电性连接。

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