CN221100797U - 一种振动冲击传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了振动传感器技术领域内的一种振动冲击传感器，包括：外壳，外壳内开设有第一空腔，第一空腔顶部开设有第一开口，第一开口处设置有盖板；压电敏感芯体组件，设置于第一空腔内，压电敏感芯体组件顶面和底面均分别设置有绝缘垫片和弹性件；定位圈，设置于第一空腔内，定位圈包覆压电敏感芯体组件周面，定位圈设置于压电敏感芯体组件与第一空腔内壁之间；压圈，设置于第一空腔内，压圈设置于盖板和压电敏感芯体组件顶面之间。本振动冲击传感器的压电敏感芯体与外壳之间设置有弹性件、绝缘垫片、压圈和定位圈，从而使得压电敏感芯体被可靠固定于外壳内且形成可靠的电气隔离，提升了抗冲击性，抑制零飘。

Description

一种振动冲击传感器

技术领域

本实用新型涉及振动冲击传感器技术领域，特别涉及一种振动冲击传感器。

背景技术

高冲击试验用于考核被测对象的动态指标，以获取考核被测对象在承受冲击时的结构强度。目前应用于高冲击试验的加速度传感器是以压电式加速度计为主。压电式加速度计的基本测量原理是基于压电晶体的正压电效应。压电晶体的输出电荷与压电晶体所受到的力成正比关系。

当与冲击传感器安装谐振频率相近信号作用与传感器时，传感器输出信号幅值将被放大，传感器感受到的高量级加速度一部分是真实的冲击加速度，另一部分是因为传感器安装谐振频率导致的冲击传感器放大，而且这种放大是呈指数级放大，导致基线零飘剧烈增大。

现有的振动传感器不能承受高能量的冲击，容易出现输出基线的乱真漂移，即零漂。振动传感器在低量级测试时，基线几乎不出现零漂，而应对高量级加速度冲击时，加速度计会输出零漂，而且量级越大零漂越明显。在后期的信号处理中就会得到不真实的速度和位移，也会给冲击响应谱的低频部分引入误差。

实用新型内容

本申请通过提供一种振动冲击传感器，解决了现有技术中振动传感器不能承受高能量冲击的问题，提高了振动传感器的抗冲击性。

本申请实施例提供了一种振动冲击传感器，包括：

外壳，所述外壳内开设有第一空腔，所述第一空腔顶部开设有第一开口，所述第一开口处设置有盖板；

压电敏感芯体组件，设置于所述第一空腔内，所述压电敏感芯体组件顶面和底面均分别设置有绝缘垫片和弹性件；

定位圈，设置于所述第一空腔内，所述定位圈包覆所述压电敏感芯体组件周面，所述定位圈设置于所述压电敏感芯体组件与所述第一空腔内壁之间；

压圈，设置于所述第一空腔内，所述压圈设置于所述盖板和所述压电敏感芯体组件顶面之间。

上述实施例的有益效果在于：本振动冲击传感器的压电敏感芯体与外壳之间通过弹性件和绝缘垫片形成可靠的电气隔离；压电敏感芯体通过定位圈被定位，利用定位圈来减小压电敏感芯体在外壳里的横向微位移；另外，弹性件由弹性材料制成，当本加速度计承受大的冲击信号时，外壳和压电敏感芯体之间的弹性材料，形成低通滤波器，确保足够的衰减，使加速度计避开接近安装谐振频率的高频冲击信号，来抑制零飘。

在上述实施例基础上，本申请可进一步改进，具体如下：

在本申请其中一个实施例中，所述压电敏感芯体组件包括底座、晶体片、质量块、紧固圈、内筒、内盖，所述底座、内筒、内盖依次连接，所述底座、内筒和内盖构成中空的第二腔体，所述晶体片、质量块、紧固圈设置于所述第二腔体内且环绕所述底座依次设置。

在本申请其中一个实施例中，所述压电敏感芯体组件还包括插座，所述插座设置于所述内筒侧壁。

在本申请其中一个实施例中，所述振动冲击传感器还包括插头和电缆，所述第一空腔侧面开设有供电缆穿过的第二开口，所述定位圈开设有供所述插座穿过的第三开口，所述插头安装于所述第二开口，所述电缆一端穿过所述插头并与所述插座连接。不同于常规的立式结构，本加速度计为卧式，电缆从侧壁引出，方便压圈带高强度环氧胶将压电敏感芯体与外壳牢固连接，结构上抗冲击性强。

在本申请其中一个实施例中，所述外壳为方形，所述外壳底部设置有四个安装孔。现有的振动传感器基于圆柱立式结构，多为单孔安装固定，在高冲击试验中容易出现松动现象；基于卧式结构，本加速度计改为方形卧式，从而扩充出安装孔，改进传感器安装方式为多孔连接，解决常规的单孔连接易松动的缺点，提高安装刚度，抑制零飘。

在本申请其中一个实施例中，所述电缆插头与所述外壳之间通过激光焊接连接，所述电缆与所述插座之间扣压连接，所述电缆与所述插头之间扣压连接。其中，电缆的芯线与质量块通过碰焊连接，改进输出电缆的整体紧固方式，提高抗冲击能力，减少电缆的损坏；整体电缆的两次扣压以提高电缆的抗冲击。

在本申请其中一个实施例中，所述盖板与所述外壳之间通过激光焊接密封。保证冲击时的可靠性。

在本申请其中一个实施例中，所述压电敏感芯体的所述底座、内筒、内盖之间通过激光焊接连接。保证冲击时的可靠性。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本振动冲击传感器的压电敏感芯体与外壳之间通过弹性件和绝缘垫片形成可靠的电气隔离，且压电敏感芯体通过定位圈被定位，利用定位圈来减小压电敏感芯体在外壳里的横向微位移从而提高数据的准确性；

2.当本振动冲击传感器承受大的冲击信号时，外壳和压电敏感芯体之间的弹性材料，形成低通滤波器，确保足够的衰减，使加速度计避开接近安装谐振频率的高频冲击信号，来抑制零飘；

3.不同于常规的圆柱立式结构，本振动冲击传感器为方形卧式，电缆从侧壁引出，方便压圈带高强度环氧胶将压电敏感芯体与外壳牢固连接，结构上抗冲击性强；且扩充出安装孔，改进传感器安装方式为多孔连接，解决常规的单孔连接易松动的缺点，提高安装刚度，抑制零飘；

4.本振动冲击传感器改进了输出电缆的整体紧固方式，提高抗冲击能力，减少电缆的损坏；整体电缆的两次扣压以提高电缆的抗冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的零件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各零件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种振动冲击传感器的内部结构剖视示意图；

图2为本实用新型一种振动冲击传感器的外部结构仰视示意图；

其中，1.外壳、11.盖板、12.安装孔、2.压电敏感芯片组件、21.底座、22.晶体片、23.质量块、24.紧固圈、25.内筒、26.内盖、27.插座、3.定位圈、4.压圈、5.绝缘垫片、6.弹性件、7.插头、8.电缆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

应注意到：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，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“外周面”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或零件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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个零件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本实用新型描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本申请实施例通过提供一种振动冲击传感器，解决了现有技术中振动传感器不能承受高能量冲击的问题，提高了振动传感器的抗冲击性。

本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

实施例：

如图1-2所示，一种振动冲击传感器，包括：外壳1、压电敏感芯片组件2、定位圈3、压圈4、绝缘垫片5、弹性件6、插头7和电缆8。

外壳1内开设有第一空腔，第一空腔顶部开设有第一开口，第一开口处安装有盖板11，第一空腔侧面开设有供电缆8穿过的第二开口，插头7安装于第二开口；

压电敏感芯体组件2设置于第一空腔内，压电敏感芯体组件2包括底座21、晶体片22、质量块23、紧固圈24、内筒25、内盖26、插座27，底座21、内筒25、内盖26依次连接，底座21、内筒25和内盖26构成中空的第二腔体，晶体片22、质量块23、紧固圈24设置于第二腔体内且环绕底座21凸起部依次设置，插座27安装于内筒25侧壁；

定位圈3设置于第一空腔内，定位圈3包覆压电敏感芯体组件2周面，定位圈3设置于压电敏感芯体组件2与第一空腔内壁之间，定位圈3开设有供插座27穿过的第三开口；

电缆8一端穿过插头7并与插座27连接，同时将信号地线与插座27外壳1可靠连接；

压电敏感芯体组件2顶面和底面均分别设置有绝缘垫片5和弹性件6；

压圈4设置于第一空腔内，压圈4设置于盖板11和压电敏感芯体组件2顶面的绝缘垫片5之间。

进一步地，外壳1为方形，外壳1底部设置有四个安装孔12。

进一步地，电缆8插头7与外壳1之间通过激光焊接连接，电缆8与插座27之间扣压连接，电缆8与插头7之间扣压连接。

进一步地，盖板11与外壳1之间通过激光焊接密封，压电敏感芯体的底座21、内筒25、内盖26之间通过激光焊接连接。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1.本振动冲击传感器的压电敏感芯体与外壳之间设置有弹性件、绝缘垫片、压圈和定位圈，从而使得压电敏感芯体被可靠固定于外壳内且形成可靠的电气隔离，提升了振动传感器的抗冲击性，使振动传感器避开接近安装谐振频率的高频冲击信号，抑制零飘；

2.不同于常规的圆柱立式结构，本振动冲击传感器为方形卧式，电缆从侧壁引出，方便压圈带高强度环氧胶将压电敏感芯体与外壳牢固连接，结构上抗冲击性强；且扩充出安装孔，改进传感器安装方式为多孔连接，解决常规的单孔连接易松动的缺点，提高安装刚度，抑制零飘；

3.本振动冲击传感器改进了输出电缆的整体紧固方式，提高抗冲击能力，减少电缆的损坏。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种振动冲击传感器，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内开设有第一空腔，所述第一空腔顶部开设有第一开口，所述第一开口处设置有盖板；

压电敏感芯体组件，设置于所述第一空腔内，所述压电敏感芯体组件顶面和底面均分别设置有绝缘垫片和弹性件；

定位圈，设置于所述第一空腔内，所述定位圈包覆所述压电敏感芯体组件周面，所述定位圈设置于所述压电敏感芯体组件与所述第一空腔内壁之间；

压圈，设置于所述第一空腔内，所述压圈设置于所述盖板和所述压电敏感芯体组件顶面之间。

2.根据权利要求1所述的振动冲击传感器，其特征在于：所述压电敏感芯体组件包括底座、晶体片、质量块、紧固圈、内筒、内盖，所述底座、内筒、内盖依次连接，所述底座、内筒和内盖构成中空的第二腔体，所述晶体片、质量块、紧固圈设置于所述第二腔体内且环绕所述底座依次设置。

3.根据权利要求2所述的振动冲击传感器，其特征在于：所述压电敏感芯体组件还包括插座，所述插座设置于所述内筒侧壁。

4.根据权利要求3所述的振动冲击传感器，其特征在于：还包括插头和电缆，所述第一空腔侧面开设有供电缆穿过的第二开口，所述定位圈开设有供所述插座穿过的第三开口，所述插头安装于所述第二开口，所述电缆一端穿过所述插头并与所述插座连接。

5.根据权利要求1所述的振动冲击传感器，其特征在于：所述外壳为方形，所述外壳底部设置有四个安装孔。

6.根据权利要求4所述的振动冲击传感器，其特征在于：所述电缆插头与所述外壳之间通过激光焊接连接，所述电缆与所述插座之间扣压连接，所述电缆与所述插头之间扣压连接。

7.根据权利要求2所述的振动冲击传感器，其特征在于：所述压电敏感芯体的所述底座、内筒、内盖之间通过激光焊接连接。