[发明专利]非接触式振动感测装置

说明书

技术领域

本发明与振动感测装置有关，特别是关于一种可侦测待测物体的振动状态，且不受厂房设备空间或待测物体外形限制、可即贴即量的非接触式振动感测装置。

背景技术

振动为机械工程的重要领域，而且是在机械运转中常见的现象，随着精密机械、故障检测、诊断监测、与微机电系统等领域在近年来的蓬勃发展，即时(real time)、准确及不占空间的振动信号量测技术逐渐受到重视。传统振动量测装置主要可分为接触式及非接触式两大类，接触式感测器必须直接接触待测物体以取得其振动状态资讯，如加速度感测器(accelerometer)，但它不适用于精密机械或微机电系统，因为微结构轻量物体在加入加速度感测器前后的动态特性已有显著的差异(因总质量已经改变)；再者，接触式振动量测装置的接触点容易造成待测量物体表面磨损而影响后续精密工艺。

相较于接触式量测技术可能带来的振动、破坏与不精确性等缺点，非接触式(non-contact)量测技术由于毋须碰触待测物体，可大幅提升量测精准度，因此在近年来颇受重视，非接触式振动量测，自然而然地成为机械系统动态量测中扮演不可或缺的重要角色。至于传统非接触式感测器主要应用光的都卜勒原理，如激光多普勒振动仪(Laser Doppler Vibrometer，LDV)。

但激光多普勒振动仪必须应用到光本身的多普勒效应以及利用He-Ne激光才能达到显著效果，其光学透镜模组结构较复杂，成本昂贵，而若是要应用在一般产业的话，He-Ne激光的检验机台对业者而言，将增加整体设备成本。此外，受限于光线必须直线进行，故不适用于空间窄小受限的设备厂房，导致应用功能及场合受限；因此，新一代非接触式振动感测装置必须具有不占空间、低成本、易安装、抗电子杂讯干扰、灵敏度高及低功率等功能。

再者，传统振动感测装置对于待测物体形状及场合不具有弹性安装功能(flexible installing function)，必须受到事前安装或架设于待测物体上的限制，例如加速度感测器或激光多普勒振动仪，大大局限传统振动感测装置的应用场合；因此，新一代非接触式振动感测装置亦须具有可携式(portable)及可即贴即量等弹性安装功能(flexible installing function)。

基于上述问题及限制，发明人提出了一种新一代的非接触式振动感测装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种非接触式振动感测装置，其可对待测物体振动状态进行即时侦测，藉以了解待测物体目前的振动状态。

本发明的次一目的在于提供一种非接触式振动感测装置，其具有构造简单、成本低廉及可适用于任何待测物体形状。

本发明的另一目的在于提供一种非接触式振动感测装置，其具有不占空间、灵敏度高、抗杂讯干扰及及不影响系统制程原先磁场分布等优点。

本发明的再一目的在于提供一种非接触式振动感测装置，其具有可携式(portable)及可即贴即量等弹性安装功能(flexible installing function)。

为了实现上述目的，本发明提供了一种非接触式振动感测装置，包含：

一磁条，具有一第一段部、一第二段部及一中央段部，该中央段部是N极区块或S极区块，该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的两端连接，且该第一段部与该第二段部分别与该中央段部的连接处是与该中央段部相反磁场的N极区块或S极区块，该第一段部设置有多个第一N极区块及多个第一S极区块，该第一段部从与该中央段部连接的一端起由该等第一N极区块及该等第一S极区块交替排列，且越远离该中央段部的该等第一N极区块与该等第一S极区块的长度越长，该第二段部设置有多个第二N极区块及多个第二S极区块，该第二段部从与该中央段部连接的一端起由该等第二N极区块及该等第二S极区块交替排列，且越远离该中央段部的该等第二N极区块与该等第二S极区块的长度越长；

一侦测器，包括：

一固定磁性层，具有一固定磁性方向；

一自由磁性层，具有一可变动磁性方向，其磁性方向会受到外加磁场的影响而改变；

一隔离层，位于该固定磁性层与该自由磁性层之间；

两信号传输线，分别连接至该固定磁性层与该自由磁性层；以及

一电源供应器，连接至该信号传输线；以及

一处理器，连接该二信号传输线；