[发明专利]一种适用于工业现场的三轴压电式一体化振动变送器

说明书

本发明公开了传感器领域内的三轴压电式一体化振动变送器，包括方形三维坐标外壳，方形三维坐标外壳上开设有放置敏感组件的凹槽，凹槽内设置有敏感组件；敏感组件包括套设在隔离罩内的基座，基座加工有垂直于基座的支撑板，支撑板上设置有螺栓，螺栓外周套设有衬套，衬套的外周沿螺栓轴向套设有导电片、晶体片、导电片以及质量块，螺栓的端部螺纹连接有限位螺母，隔离罩内位于敏感组件上方还设置有信号调理电路，方形三维坐标外壳上还设置有与信号调理电路相连的连接器，本发明首先通过采用精密积分电路和抗干扰V/I转换设计，将传感器的速度电压信号转换成标准的4‑20mA电流信号，提高输出信号精度，可用于机车上异步电机的实时监测。

技术领域

本发明涉及一种速度传感器，特别涉及一种三轴压电式速度传感器。

背景技术

工业自动化的核心是传感器，工业生产各个组成环节都需要传感器进行监控，并把数据反馈给控制中心，当出现异常时提前报警，以便及时进行预防和维护，保证工业生产正常进行。

压电式速度传感器是利用压电原理制作的用于测量振动、位移、转速等参数的测量仪器，三轴压电式速度传感器可以同时测量三个方向的振动信号，应用于发电、钢铁、冶金、化工、轨道交通等工业领域内的旋转和往复运动等相关的机械设备的测量。

目前，工业现场使用的三轴速度传感器输出的信号是电压信号，在复杂的工业环境下因为各种工业电气噪音干扰，传感器输出的信号传送到控制中心时往往叠加了各种干扰信号，直接将其送入数据采集终端进行模数转换，实际精度和线性度大受影响；另外，工业现场往往需要将传感器输出的信号通过很长的传输线进行传输，传输线的电阻会产生电压降，那么接受端的信号就会产生误差；还有，工业现场环境复杂，往往出现现场接地不可靠的问题，此时传感器的输出信号就会不稳定，出现偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于工业现场的三轴压电式一体化振动变送器，解决工业现场三轴速度传感器输出电压信号干扰严重、电压信号误差较大、信号传输不稳定的问题，使得检测到的速度数据更加稳定可靠。

本发明的目的是这样实现的：一种适用于工业现场的三轴压电式一体化振动变送器，包括方形三维坐标外壳，所述方形三维坐标外壳上沿X轴、Y轴、Z轴方向分别开设有放置敏感组件的凹槽，所述凹槽内设置有敏感组件，且敏感组件经隔离板封闭在所述凹槽内；所述敏感组件包括套设在隔离罩内的基座，所述基座中心加工有垂直于基座的支撑板，所述支撑板上贯穿设置有螺栓，所述螺栓位于支撑板两侧的部分对称设置，所述螺栓外周套设有衬套，所述衬套的外周沿螺栓轴向从螺栓中部到螺栓两端依次套设有导电片、晶体片、导电片以及质量块，所述螺栓的端部螺纹连接有限位螺母，所述隔离罩内位于敏感组件上方还设置有连接导电片的信号调理电路，方形三维坐标外壳上还设置有与所述信号调理电路相连的连接器。

作为本发明的进一步限定，所述信号调理电路包括：

放大电路，用以将来自敏感组件的高阻抗电信号调理成低阻抗信号，并放大处理；

精密积分转换电路，将放大后的交流加速度信号转化成交流速度信号；

交直流转换电路，将交流速度信号转化为直流速度信号；

归一化调整电路，将直流速度信号进行归一化调整后输出标准的直流速度信号；

电压电流转换电路，将标准的直流速度信号转化为标准的电流信号，最终输出。