CN219776921U - 一种复合式轴温传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合式轴温传感器，包括底座、探头、螺母、电路板和线缆，所述探头插入所述底座，所述螺母将所述探头轴向限制在所述底座上，所述探头可自由旋转，所述探头上部侧向设有开孔，所述电路板位于所述探头内部，所述线缆从所述开孔穿入并连接所述电路板，所述电路板上设有数字温度传感器和模拟温度传感器。本实用新型轴温传感器的线缆走线方向不随安装螺纹旋转停止后固定，方向可调，便于在转向架上走线安装传感器，同时对测温器件采用了双信号冗余设计，综合了数字传感器抗干扰能力强及模拟传感器测温范围宽的优点，在某一个温度传感器发生故障时，仍能提供准确的测温数据，保证轴温传感器的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测设备技术领域，特别涉及一种复合式轴温传感器。
背景技术
随着我国轨道交通的高速持续发展，对列车运行的安全性提出了更高的要求。走行部作为列车牵引运行的关键部位，对其运转安全性的监测至关重要。长期以来相关单位开展了大量的研究工作，开发和完善了多种安全监测和检测装置，取得了一定效果。
走行部轴承的安全监控要求在不断提高，以往长期通过在车库人工检测、探伤等方法，包括轨边红外轴温报警装置等检测手段已难以胜任现在的检测需求。单一的温度实时监测方式和振动温度复合监测方式也曾在铁路机车上广泛应用。但随着车速的提高、列车智能化控制程度的提高(要求轴承温度报警装置能自动控车)，以及对繁忙线路运行可靠性(误报警率、故障率)要求的提高和旅客安全要求的提高，需要传感器具备更高的测量精度、更快的测量速度、更可靠的使用性。现有的轴温传感器仍存在以下问题：
1.传感器的内部采用单个温度传感器，无冗余设计，温度传感器发生故障时无法提供准确的测温数据，无法保证轴温传感器的可靠性。
2.传感器的出线方向为固定方向，不可调节，在安装时无法保证合理的走线方向。
3.传感器缺少有效的防振动冲击设计，长期工作在震动较大的走行部，易发生损坏。
4.传感器的热传导效率(速度)有待提高。
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种复合式轴温传感器，其出线方向可调节，能够在安装时保证合理的走线方向，提高使用的便利性。
本实用新型为实现上述目的，采用的技术方案如下：
一种复合式轴温传感器，包括底座、探头、螺母、电路板和线缆，所述探头插入所述底座，所述螺母将所述探头轴向限制在所述底座上，所述探头可自由旋转，所述探头上部侧向设有开孔，所述电路板位于所述探头内部，所述线缆从所述开孔穿入并连接所述电路板。轴温传感器结构实现了自由旋转的安装方式，在保证安装可靠的同时，能够选择更合理的走线方向。
优选的，所述电路板上设有数字温度传感器和模拟温度传感器。采用数字温度传感器DS18B20和热敏电阻PT1000的数字+模拟的双信号冗余设计，实现了单点故障时不影响测温的可靠性设计。数字温度传感器DS18B20为数字信号输出，其在-10～85℃以外的测量精度低，而作为模拟温度传感器的热敏电阻PT1000的有效测温范围更宽。
优选的，所述底座与探头之间的旋转间隙填充高导热硅脂，提高导热效率。
优选的，所述探头内部的下部填充高导热有机硅灌封胶，既有效导热，同时避免在在高低温影响下，由于传感器整体热胀冷缩导致电路板上的元器件受拉扯开焊，所述探头内部的上部灌封环氧树脂胶，固定电路板的同时密封防水，使轴温传感器的防护安全级别可达到IP67。
优选的，所述开孔处设有接头，所述接头的一端连接所述探头，另一端位于所述探头外侧，所述线缆从所述接头内部穿过。
优选的，所述接头与所述探头连接处设有O型圈，既提高连接的稳固性，也能防止灌胶流出。
优选的，所述线缆从所述接头内部穿出处设有O型圈，既提高连接的稳固性，也能防止灌胶流出。
优选的，所述线缆的外侧设有护线管。所述线缆选择低阻抗高介电强度的屏蔽线缆，有效避免外界环境对传输信号的干扰。
优选的，所述底座和探头的连接处设有波形垫片，可减缓列车运行过程中的振动冲击，避免对电气元件造成损坏。
优选的，所述探头外侧设有保温套，隔离外界热传导，保证测量精度不受环境温度干扰。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1.传感器对测温器件采用了双信号冗余设计，综合了数字传感器抗干扰能力强及模拟传感器测温范围宽的优点，在某一个温度传感器发生故障时，仍能提供准确的测温数据，保证轴温传感器的可靠性。
2.传感器线缆走线方向不随安装螺纹旋转停止后固定，方向可调，便于在转向架上走线安装。
3.传感器探头与底座间的波形垫片可减缓振动冲击，保护电器元件可靠工作。
4.热源到感温元件间各种导热、绝缘介质的合理填充使用，既保护了电器元件，又有效提高了传热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实施例的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的复合式轴温传感器的结构示意图。
附图标记说明：
1、底座；2、探头；3、螺母；4、波形垫片；5、电路板；6、接头；7、线缆；8、O型圈；9、护线管；10、保温套。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
如图1所示，一种复合式轴温传感器，包括底座1、探头2、螺母3、电路板5和线缆7，所述探头2插入所述底座1，所述螺母3将所述探头2轴向限制在所述底座1上，所述探头2可自由旋转，所述探头2上部侧向设有开孔，所述电路板5位于所述探头2内部，所述线缆7从所述开孔穿入并连接所述电路板5。轴温传感器结构实现了自由旋转的安装方式，在保证安装可靠的同时，能够选择更合理的走线方向。所述探头2的下部沿用M16螺纹，保证与转向架的安装孔通用。电路板5上的感温元件置于M16安装螺纹内，更接近轴承发热源，热响速度快，精度高。螺母3与底座1通过螺纹紧固后，接缝处采用激光焊接，将探头2限制于底座1上，既防止探头2脱落，同时探头2可自由旋转。
所述电路板5上设有数字温度传感器和模拟温度传感器。采用数字温度传感器DS18B20和热敏电阻PT1000的数字+模拟的双信号冗余设计，实现了单点故障时不影响测温的可靠性设计。数字温度传感器DS18B20为数字信号输出，其在-10～85℃以外的测量精度低，而作为模拟温度传感器的热敏电阻PT1000的有效测温范围更宽。数字温度传感器DS18B20和热敏电阻PT1000均焊接于电路板5上，电路板5在探头2的内部垂直安装，使电路板5上的电器元件与探头2的金属壁保持一定距离，达到绝缘电阻的要求。
所述底座1与探头2之间的旋转间隙填充高导热硅脂，提高导热效率。
所述探头2内部的下部填充高导热有机硅灌封胶，既有效导热，同时避免在在高低温影响下，由于传感器整体热胀冷缩导致电路板5上的元器件受拉扯开焊，所述探头2内部的上部灌封环氧树脂胶，固定电路板5的同时密封防水，使轴温传感器的防护安全级别可达到IP67。
所述开孔处设有接头6，所述接头6的一端连接所述探头2，另一端位于所述探头2外侧，所述线缆7从所述接头6内部穿过。
所述接头6与所述探头2连接处设有O型圈8，既提高连接的稳固性，也能防止灌胶流出。
所述线缆7从所述接头6内部穿出处设有O型圈8，既提高连接的稳固性，也能防止灌胶流出。
所述线缆7的外侧设有护线管9，护线管9采用尼龙PA6材质，符合TJ/CL430标准。所述线缆7选择低阻抗高介电强度的屏蔽线缆，有效避免外界环境对传输信号的干扰，例如采用具有CRCC认证的客车屏蔽线缆。
所述底座1和探头2的连接处设有波形垫片4，可减缓列车运行过程中的振动冲击，避免对电气元件造成损坏。
所述探头2外侧设有保温套10，隔离外界热传导，保证测量精度不受环境温度干扰。
以上通过实施例对本实用新型实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型实施例的实施范围。本实用新型实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型实施例技术方案的启发下，在本实用新型实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型实施例的专利涵盖保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合式轴温传感器，其特征在于，包括底座(1)、探头(2)、螺母(3)、电路板(5)和线缆(7)，所述探头(2)插入所述底座(1)，所述螺母(3)将所述探头(2)轴向限制在所述底座(1)上，所述探头(2)可自由旋转，所述探头(2)上部侧向设有开孔，所述电路板(5)位于所述探头(2)内部，所述线缆(7)从所述开孔穿入并连接所述电路板(5)。
2.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述电路板(5)上设有数字温度传感器和模拟温度传感器。
3.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述底座(1)与探头(2)之间的旋转间隙填充高导热硅脂。
4.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述探头(2)内部的下部填充高导热有机硅灌封胶，上部灌封环氧树脂胶。
5.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述开孔处设有接头(6)，所述接头(6)的一端连接所述探头(2)，另一端位于所述探头(2)外侧，所述线缆(7)从所述接头(6)内部穿过。
6.如权利要求5所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述接头(6)与所述探头(2)连接处设有O型圈(8)。
7.如权利要求5所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述线缆(7)从所述接头(6)内部穿出处设有O型圈(8)。
8.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述线缆(7)的外侧设有护线管(9)。
9.如权利要求1所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述底座(1)和探头(2)的连接处设有波形垫片(4)。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种复合式轴温传感器，其特征在于，所述探头(2)外侧设有保温套(10)。
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