CN218038277U - 一种重力式自发电无线数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重力式自发电无线数据采集装置，涉及旋转设备状态监测技术领域，解决现有采集装置供电布线困难，以及电池更换不及时会造成数据无法正常采集的技术问题，包括重力自发电模块、电能处理模块、无线数据采集模块，其特征在于，所述电能处理模块与重力自发电模块电连接；电能处理模块与无线数据采集模块电连接；所述重力自发电模块用于产生电能，所述电能处理模块对重力自发电模块产生的电能进行升压、整流、稳压、储能，所述无线数据采集模块进行数据采集、数据处理、无线通讯；本实用新型采用自发电技术，解决了采集模块需要供电以及布线困难的问题。

Description

一种重力式自发电无线数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及旋转设备状态监测技术领域，更具体的是涉及一种重力式自发电无线数据采集装置技术领域。

背景技术

在工业场合有大量的旋转设备需要采集设备运行数据，如速度、振动、温度数据等，这些数据是设备管理人员掌握设备运行状态的关键依据；目前大多数的旋转设备运行数据监测多采用有线式进行数据采集，这种方式存在采集设备需要供电，布线困难等问题；也有采用电池供电的无线方式进行数据采集，这种方式存在电池寿命有限，需要定期更换电池，更换电池不及时会造成数据无法正常采集的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决采集装置供电布线困难，以及电池更换不及时会造成数据无法正常采集的技术问题，本实用新型提供一种重力式自发电无线数据采集装置。

本实用新型采用的技术方案如下：一种重力式自发电无线数据采集装置，包括重力自发电模块、电能处理模块、无线数据采集模块，所述电能处理模块与重力自发电模块电连接；电能处理模块与无线数据采集模块电连接；所述重力自发电模块用于产生电能，所述电能处理模块对重力自发电模块产生的电能进行升压、整流、稳压、储能，所述无线数据采集模块进行数据采集、数据处理、无线通讯；通过电能处理模块对重力自发电模块所产生的交流电进行处理后给无线数据采集模块提供电能，并由数据采集组件采集所需数据，无线数据采集模块将采集到的温度、振动、速度等数据通过无线通讯发送给系统终端，完成数据采集。

所述重力自发电模块包括壳体、感应发电组件、卡座、导磁体、轴及轴承、配重体，所述壳体内的一侧通过卡座与感应发电组件连接，壳体内的另一侧通过轴及轴承依次穿过配重体的端部以及导磁体的中部轴向限位连接，所述配重体与导磁体的一端连接，所述导磁体的两端远离配重体的这侧分别设置有永磁体，该永磁体按N、S极交替布置，并且感应发电组件的两端与N、S极永磁体相对应；感应发电组件与永磁体无刚性连接，当本实用新型安装在旋转设备上，当设备旋转时，与壳体刚性连接的感应发电组件将随设备做旋转运动，永磁体由于与配重体刚性连接，受重力的作用，将不随设备同步旋转，感应发电组件所处的磁场将发生变化，感应发电组件的磁通量发生变化，从而产生感应电压。因配重体受重力产生的重力矩与永磁体和感应发电组件之间产生的磁力矩可以相平衡，从而可以持续产生感应电压。

所述感应发电组件由导磁杆和线圈构成，导磁杆上缠绕有线圈，该导磁杆的两端与卡座连接，该线圈的材料为铜做的铜漆包线或铝做的铝漆包线。

所述永磁体的材料是磁钢，矫顽力大，不易去磁。

所述感应发电组件、导磁体与壳体的连接方式互换；当本实用新型安装在旋转设备上，当设备旋转时，与壳体刚性连接的永磁体将随设备做旋转运动，感应发电组件由于与配重体刚性连接，受重力的作用，将不随设备同步旋转，感应发电组件所处的磁场将发生变化，感应发电组件的磁通量发生变化，从而产生感应电压。因配重体受重力产生的重力矩与永磁体和感应发电组件之间产生的磁力矩可以相平衡，从而可以持续产生感应电压。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用自发电技术，解决了采集模块需要供电的问题；采用无线方式进行数据的传输，避免了布线困难的问题；重力自发电模块与无线采集模块集成于一体，并根据实际通讯距离需求配置无线射频模块，结构简单安装方便。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型原理方框流程图；

图2是本实用新型重力自发电模块结构示意图；

图3是本实用新型A-A结构示意图；

图4是面向旋转设备时的本实用新型放置示意图；

图中标记为：1-旋转设备，2-重力式自发电无线数据采集装置，3-壳体，4-感应发电组件，5-卡座，6-永磁体，7-导磁体，8-轴及轴承，9-配重体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例1

如图1-4所示，本实施例提供一种重力式自发电无线数据采集装置，包括重力自发电模块、电能处理模块、无线数据采集模块，所述电能处理模块与重力自发电模块电连接；电能处理模块与无线数据采集模块电连接；所述重力自发电模块用于产生电能，所述电能处理模块对重力自发电模块产生的电能进行升压、整流、稳压、储能，所述无线数据采集模块进行数据采集、数据处理、无线通讯；通过电能处理模块对重力自发电模块所产生的交流电进行处理后给无线数据采集模块提供电能，并由数据采集组件采集所需数据，无线数据采集模块将采集到的温度、振动、速度等数据通过无线通讯发送给系统终端，完成数据采集。

实施例2

在实施例1的基础上，所述重力自发电模块包括壳体3、感应发电组件4、卡座5、导磁体7、轴及轴承8、配重体9，所述壳体3内的一侧通过卡座5与感应发电组件4连接，壳体3内的另一侧通过轴及轴承8依次穿过配重体9的端部以及导磁体7的中部轴向限位连接，所述配重体9与导磁体7的一端连接，所述导磁体7的两端远离配重体9的这侧分别设置有永磁体6，该永磁体6按N、S极交替布置，并且感应发电组件4的两端与N、S极永磁体6相对应；感应发电组件4与永磁体6无刚性连接，当本实用新型安装在旋转设备1上，当设备旋转时，与壳体3刚性连接的感应发电组件4将随设备做旋转运动，永磁体6由于与配重体9刚性连接，受重力的作用，将不随设备同步旋转，感应发电组件4所处的磁场将发生变化，感应发电组件4的磁通量发生变化，从而产生感应电压。因配重体9受重力产生的重力矩与永磁体6和感应发电组件4之间产生的磁力矩可以相平衡，从而可以持续产生感应电压。

实施例3

在实施例2的基础上，所述感应发电组件4由导磁杆和线圈构成，导磁杆上缠绕有线圈，该导磁杆的两端与卡座5连接，该线圈的材料为铜做的铜漆包线或铝做的铝漆包线。

实施例4

在实施例2的基础上，所述永磁体6的材料是磁钢，矫顽力大，不易去磁。

实施例5

在实施例2的基础上，所述感应发电组件4、导磁体7与壳体的连接方式互换；当本实用新型安装在旋转设备1上，当设备旋转时，与壳体3刚性连接的永磁体6将随设备做旋转运动，感应发电组件4由于与配重体9刚性连接，受重力的作用，将不随设备同步旋转，感应发电组件4所处的磁场将发生变化，感应发电组件4的磁通量发生变化，从而产生感应电压。因配重体9受重力产生的重力矩与永磁体6和感应发电组件4之间产生的磁力矩可以相平衡，从而可以持续产生感应电压。

本实用新型的工作原理为：将本实用新型安装于旋转设备1上，使其预定的安装方向与旋转设备1的旋转面平行；当设备旋转时，感应发电组件4将同步旋转，而永磁体6和导磁体7组成的永磁组件，因与配重体9连接，受重力的作用，将不随设备同步旋转，导致永磁发电组件磁通量发生变化生产感应电压；因配重体9产生的重力矩与永磁体6组件和感应发电组件4之间产生的磁力矩可以动态平衡，从而可以持续产生感应电压；通过电能处理模块对所产生的交流电进行处理后给无线数据采集模块提供电能；无线数据采集模块将采集到的温度、振动、速度等数据通过无线通讯发送给系统终端，实现数据采集；本实用新型可以在测量时自行供电，不需要外部电源供电，不需要定期更换电池，一体式结构，安装距离不受限制，能够与系统终端进行无线数据通信，非接触式实现数据采集。

Claims (5)

1.一种重力式自发电无线数据采集装置，包括重力自发电模块、电能处理模块、无线数据采集模块，其特征在于，所述电能处理模块与重力自发电模块电连接；电能处理模块与无线数据采集模块电连接；所述重力自发电模块用于产生电能，所述电能处理模块对重力自发电模块产生的电能进行升压、整流、稳压、储能，所述无线数据采集模块进行数据采集、数据处理、无线通讯。

2.根据权利要求1所述的一种重力式自发电无线数据采集装置，其特征在于，所述重力自发电模块包括壳体(3)、感应发电组件(4)、卡座(5)、导磁体(7)、轴及轴承(8)、配重体(9)，所述壳体(3)内的一侧通过卡座(5)与感应发电组件(4)连接，壳体(3)内的另一侧通过轴及轴承(8)依次穿过配重体(9)的端部以及导磁体(7)的中部轴向限位连接，所述配重体(9)与导磁体(7)的一端连接，所述导磁体(7)的两端远离配重体(9)的这侧分别设置有永磁体(6)，该永磁体(6)按N、S极交替布置，并且感应发电组件(4)的两端与N、S极永磁体(6)相对应。

3.根据权利要求2所述的一种重力式自发电无线数据采集装置，其特征在于，所述感应发电组件(4)由导磁杆和线圈构成，导磁杆上缠绕有线圈，该导磁杆的两端与卡座(5)连接。

4.根据权利要求2所述的一种重力式自发电无线数据采集装置，其特征在于，所述永磁体(6)的材料是磁钢。

5.根据权利要求2所述的一种重力式自发电无线数据采集装置，其特征在于，所述感应发电组件(4)、导磁体(7)与壳体(3)的连接方式互换。

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