[实用新型]采用无线供电及无线网络技术的旋转机构热电偶测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于旋转机构上的温度测量技术，涉及一种热电偶信号采集和传输装置。

背景技术

在涉及机械传动的工业领域，如航空工业、石油钻井、汽车工业、铁路交通等测控场合下，旋转机构上温度测量多需要在廻转体上安装热电偶传感器进行直接的温度检测。传统方法是采用滑动接触式滑环将毫伏级热电偶信号由廻转体传送至固定平台上的数据采集系统进行模拟信号检测，但接触式滑环传输有其磨损寿命、对机械精度要求高等先天缺陷：为减小离心力，滑环的质量要求尽量小；为有效避免滑环振动，对整体动平衡要求较高；端面跳动、径向跳动和滑环表面粗糙度会引起刷丝振动，造成传输误差；通常为了减少运动接触电阻，还需单通道多刷丝多点接触。在转速较高时，刷丝和滑环的接触变得不可靠，以至于超过3000rpm转速时，滑动接触式滑环传递温度信号无法使用。在复杂工业场合，抗干扰能力较差，尤其对于热电偶等毫伏级信号，其传输干扰和损耗会比较大。

自上世纪九十年代以来，采用以无线电为传输途径的非接触式测量技术开始应用于旋转机构的温度测量，但多采用模拟信号或频率信号传输，固定平台上的数据采集系统须进行信号数字化后传输给计算机测控系统，同时，廻转体电路多采用电池供电或旋转发电形式，应用场合因供电时间或因转速变化导致供电不稳而受到限制。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种能保证热电偶信号经过廻转体电路无线传输的装置，把温度信号传输至工业控制计算机端，以保证信号传输的稳定和无干扰。

本实用新型的实施方案是：采用无线供电及无线网络技术的旋转机构热电偶测量装置，包括无线供电模块、无线电能接收模块、无线温度节点模块及无线网络模块组成，由主轴（1），感应供电线圈（2），感应接收线圈（3），无线供电模块（4），供电电源（5），无线网关模块（6），无线温度节点模块（7），工业控制计算机（8），K分度热电偶传感器（9）组成，其中，

感应供电模块：用于实现试验台非接触式地向旋转轴安装结构上的无线温度节点模块供电，包括固定于试验台台面的供电电源（5）、感应供电线圈（2）以及安装于旋转轴安装结构上的无线供电模块（4）、感应线圈（3），无线供电模块通过感应线圈（3）自供电线圈（2）接收高频电能，由其接收并转换为电路所需直流电源；

无线温度节点模块（7）安装于旋转轴安装结构上，由感应供电模块供电，采集并解算旋转轴系上K分度热电偶传感器（8）的温度信号，通过射频发射，将温度数据以网络协议形式无线传输至无线网关模块（6）；

无线网关模块（6）固定于试验台台面，接收无线温度节点模块（7）无线发送的温度数据并通过总线上传至工业控制计算机（8）。

本实用新型的优点是：装置结构紧凑，模块小巧，易于安装；无线数据包传输采用IEEE802.15.4标准，传输频率为2.4G DSSS，并支持点对点，星型，线型，树型等网络拓扑结构，有效通信距离100米，适用于很多工业环境的温度采集。通过工程项目的实际应用，该装置运行可靠，数据稳定，无干扰波动。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1为主轴，2为感应供电线圈，3为感应接收线圈，4为无线供电模块，5为供电电源，6为无线网关模块，7为无线温度节点模块，8为工业控制计算机，9为K分度热电偶传感器。

具体实施例

采用无线供电及无线网络技术的旋转机构热电偶测量装置，包括无线供电模块、无线电能接收模块、无线温度节点模块及无线网络模块组成，由主轴1，感应供电线圈2，感应接收线圈3，无线供电模块4，供电电源5，无线网关模块6，无线温度节点模块7，工业控制计算机8，K分度热电偶传感器9组成，其中，

感应供电模块：用于实现试验台非接触式地向旋转轴安装结构上的无线温度节点模块供电，包括固定于试验台台面的供电电源5、感应供电线圈2以及安装于旋转轴安装结构上的无线供电模块4、感应线圈3，无线供电模块通过感应线圈3自供电线圈2接收高频电能，由其接收并转换为电路所需直流电源；

无线温度节点模块7安装于旋转轴安装结构上，由感应供电模块供电，采集并解算旋转轴系上K分度热电偶传感器8的温度信号，通过射频发射，将温度数据以网络协议形式无线传输至无线网关模块6；

无线网关模块6固定于试验台台面，接收无线温度节点模块7无线发送的温度数据并通过总线上传至工业控制计算机8。