[实用新型]振动温度复合传感器有效
申请号: | 202023268452.8 | 申请日: | 2020-12-30 |
公开(公告)号: | CN214200200U | 公开(公告)日: | 2021-09-14 |
发明(设计)人: | 鲁宁;李斌;丁子龙;吴建君 | 申请(专利权)人: | 天津航联迪克科技有限公司 |
主分类号: | G01D21/02 | 分类号: | G01D21/02;G01K7/22;G01H11/08;G01D11/24 |
代理公司: | 天津市君砚知识产权代理有限公司 12239 | 代理人: | 张东浩 |
地址: | 300000 天津市滨海新区滨海高新区*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 振动 温度 复合 传感器 | ||
本实用新型涉及振动温度复合传感器,包括温度传感器、振动传感器以及传感器壳体,所述温度传感器和振动传感器固装在所述传感器壳体内;所述温度传感器包括热敏电阻PT1000和DS18B20;所述振动传感器包括基座、压电元件以及调理电路板,所述压电元件为环状剪切结构并固装在所述基座的中心柱上;所述温度传感器与所述振动传感器均与屏蔽线缆相连。本实用新型的温度传感器采用双信号输出,增加使用可靠性的同时,改善了高低温可探测范围及探测精度;本实用新型的压电元件采用环状剪切结构,提高电荷灵敏度,改善传感器低频信号;本实用新型在结构上实现压电元件与基座和壳体有效隔离,提高了抗瞬变温度和基座应变效应的能力。
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域,特别涉及一种振动温度复合传感器。
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。
走行部件(轴承、齿轮、踏面等)和传动装置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。单一的温度实时监测方式无法有效检出齿轮、踏面处故障,高速轴承也只有在损坏到一定程度,出现事故前的短暂时间内,才会急剧升温,因此无法对轴承故障做到早期预警。为确保运行安全,运用和维修部门需要随时监测传动部件的故障发展状态,以便合理编排维修计划,降低维护成本,杜绝事故发生。为适应这样一种需求,在航空领域已经应用了多年的共振解调技术在铁道车载故障诊断领域投入了应用,并发挥了十分重要的作用。共振解调故障诊断系统是通过传感器对实时振动信号捕捉,再经过采集、处理、识别、分辨、分析、诊断等大量的数据信息处理才完成对故障的判定,得出相应结论。
振动温度复合传感器就是应用于列车共振解调故障诊断系统,安装于列车走行部,用于监测传动部件运行状态,捕捉振动信号;同时也能够实时监测安装部位的温度变化,为故障判定提供另一种依据。
压电加速度计作为首选振动测量传感器,在列车走行部共振解调故障斩断系统领域,已有多年应用。经过工程技术人员的持续技术创新和不断完善,核心技术水平已经达到了一定的高度,但是随着监测范围及故障判断精准度要求的提高,传感器在以下方面,仍存在改进空间:
1.传感器压电元件采用中心压缩结构,这种结构形式虽然稳定,但是受基座动态变化的影响比较明显,基座受力或受热,都会导致压电元件受到的应力发生变化,输出信号有误;且使用压电系数d33(偏低),低频信号易失真,如通过提高质量块重量,来提高灵敏度,改善低频信号,则传感器量程减小,谐振频率降低。
2.传感器整体结构零件多,安装一致性受多个零部件状态影响;体积、质量大,监测范围偏低。
3.温度传感器采用单一DS18B20,数字信号输出在-10~85℃以外时精度低。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题提供一种振动温度复合传感器,改善了高低温可探测范围及探测精度,改善传感器低频信号,提高了抗瞬变温度和基座应变效应的能力,提高了传感器固有谐振频率。
本实用新型包括如下技术方案:
振动温度复合传感器,包括温度传感器、振动传感器以及传感器壳体,所述温度传感器和振动传感器固装在所述传感器壳体内;所述温度传感器包括热敏电阻PT1000和DS18B20;所述振动传感器包括基座、压电元件以及调理电路板,所述压电元件为环状剪切结构并固装在所述基座的中心柱上;所述温度传感器与所述振动传感器均与屏蔽线缆相连。
温度传感器采用DS18B20+热敏电阻PT1000的数字+模拟双信号输出,检测系统可以采集双路温度信号,在-10~85℃之间以DS18B20输出的数字信号为主;其它温度下以热敏电阻PT1000输出的模拟信号作为主要的温度判断依据。
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