振動探針的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種振動探針，包括：外殼、設(shè)于外殼中的主控PCB板(22)與可拆卸的固定于外殼上的探針(24)；外殼用于保護(hù)主控PCB板(22)并與探針(24)固定；探針(24)用于采集被測設(shè)備的振動信息；主控PCB板(22)用于獲取探針(24)采集到的振動信息；探針(24)的形狀、長度和粗細(xì)均根據(jù)被測設(shè)備的空間設(shè)定。本實用新型的振動探針可以安裝在有限物理空間，滿足各種物理形狀的工業(yè)設(shè)備或部件對振動傳感器安裝的要求，具有廣泛的實用性和潛在的市場前景，特別適合作為工業(yè)設(shè)備健康狀況分析的振動信息采集傳感器。
【專利說明】
振動探針
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及工業(yè)設(shè)備監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種振動探針?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著工業(yè)4.0和工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和不斷推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測和故障診斷方法也在悄悄發(fā)生變革。利用智能傳感器在線監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)對設(shè)備的健康狀況進(jìn)行精確的定量分析和管控，并通過對設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測性分析指定合理的維護(hù)計劃、防止設(shè)備因故障而失效，已經(jīng)成為企業(yè)降低運(yùn)行成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段。因此，企業(yè)對于具有遠(yuǎn)距離信息傳輸功能的智能傳感器的需求越來越大。
[0003]工業(yè)設(shè)備運(yùn)行時會產(chǎn)生振動，當(dāng)振動的幅度與頻率在一定范圍時，工業(yè)設(shè)備是正常和健康的。但是，當(dāng)振動的幅度或頻率出現(xiàn)大幅度變化時，表明設(shè)備出現(xiàn)了故障或健康狀況發(fā)生了改變。所以，工業(yè)設(shè)備監(jiān)控經(jīng)常使用振動傳感器，在線或離線監(jiān)測設(shè)備的振動幅度與頻率，以此來判斷設(shè)備運(yùn)行的健康狀況或進(jìn)行故障診斷。
[0004]工業(yè)設(shè)備物理形狀千變?nèi)f化，有時需要監(jiān)測的部位的物理空間有限，市場可供選擇的振動傳感器很難滿足各種類型工業(yè)設(shè)備振動監(jiān)測的需求。【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供一種振動探針，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的振動傳感器需要安裝在監(jiān)測的部位物理空間有限的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種振動探針，包括外殼、設(shè)于外殼中的主控PCB板與可拆卸的固定于外殼上的探針;外殼用于保護(hù)主控PCB板并與探針固定;探針用于采集被測設(shè)備的振動信息；主控PCB板用于獲取探針采集到的振動信息；探針的形狀、長度和粗細(xì)均根據(jù)被測設(shè)備的空間設(shè)定。
[0007]在其中一種實施例中，探針包括探針上螺口與探針下螺口；探針上螺口與外殼螺接，探針下螺口與被測設(shè)備螺接。
[0008]在其中一種實施例中，夕卜殼包括外殼頂蓋、以及與外殼頂蓋連接的外殼底座;夕卜殼底座上設(shè)有外殼底座螺孔，外殼底座螺孔通過外殼底座螺孔螺口與探針上螺口螺接。
[0009]在其中一種實施例中，外殼頂蓋上設(shè)有至少一個外殼固定螺絲；外殼固定螺絲用于將外殼頂蓋固定于外殼底座上。
[0010]在其中一種實施例中，主控PCB板上設(shè)有微處理器，以及分別與微處理器連接的存儲器、溫濕度傳感器、三軸加速度傳感器、指示燈、通信接口、調(diào)試接口和電源轉(zhuǎn)換模塊;存儲器用于存儲振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息;溫濕度傳感器用于采集振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息;三軸加速度傳感器用于采集被測設(shè)備的振動信息； 指示燈用于顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài);通信接口用于提供振動探針與外部設(shè)備的通信連接接口；調(diào)試接口用于提供振動探針的軟件調(diào)試接口；電源轉(zhuǎn)換模塊用于供電;微處理器用于根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息來修正被測設(shè)備的振動信息，并根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息，控制指示燈顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。[〇〇11 ]在其中一種實施例中，主控PCB板上設(shè)有接線端子，用于引出內(nèi)部接線。
[0012]在其中一種實施例中，外殼內(nèi)部設(shè)有三軸加速度傳感器保護(hù)套，用于保護(hù)三軸加速度傳感器。
[0013]在其中一種實施例中，外殼頂蓋上設(shè)有至少一個透光孔，用于提供指示燈顯示供電狀態(tài)和通信狀態(tài)的孔。
[0014]在其中一種實施例中，通信接口為RS485接口。
[0015]在其中一種實施例中，調(diào)試接口為JTAG接口。
[0016]在本實用新型實施例中，探針相對于整個振動探針而言體積更小、更靈活，可以適應(yīng)各種物理空間，采集被測設(shè)備振動信息；主控PCB板獲取探針采集到的振動信息;本實用新型通過上述結(jié)構(gòu)可以安裝在有限物理空間，滿足物理空間有限的工業(yè)設(shè)備或部件對振動傳感器安裝的要求，具有廣泛的實用性和潛在的市場前景，特別適合作為工業(yè)設(shè)備健康狀況分析的振動信息采集傳感器?！靖綀D說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實用新型中振動探針的功能結(jié)構(gòu)原理圖；
[0019]圖2是本實用新型中振動探針的外形右視示意圖；
[0020]圖3是本實用新型中振動探針的外形俯視示意圖；[0021 ]圖4是本實用新型中振動探針的外形仰視示意圖；
[0022]圖5是本實用新型中振動探針的縱向剖面示意圖?！揪唧w實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0024]鑒于現(xiàn)有的振動傳感器很難滿足各種類型工業(yè)設(shè)備振動監(jiān)測需求，本實用新型實施例提供了一種振動探針，可以適應(yīng)各種物理空間，滿足各種物理形狀的工業(yè)設(shè)備對振動傳感器安裝的要求。以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]圖5是本實用新型中振動探針的縱向剖面示意圖。如圖5所示，振動探針包括外殼、 設(shè)于外殼中的主控PCB板22與可拆卸的固定于外殼上的探針24;外殼用于保護(hù)主控PCB板22 并與探針24固定;探針24用于采集被測設(shè)備的振動信息;主控PCB板22用于獲取探針采集到的振動信息;探針24的形狀、長度和粗細(xì)均根據(jù)被測設(shè)備的空間設(shè)定。[〇〇26] 本實用新型通過探針24可以檢測被測設(shè)備的振動情況，主控PCB板22則對上述振動情況進(jìn)行處理。探針24相對于整個振動探針而言體積更小、更靈活，通過探針24可以檢測到物理空間有限的被測設(shè)備的振動情況，滿足物理空間有限的工業(yè)設(shè)備或部件對振動傳感器安裝的要求。
[0027]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)被測設(shè)備的物理空間來選擇各種形狀、各種長短、各種粗細(xì)的探針以采集被測設(shè)備的振動信息。例如，當(dāng)被測設(shè)備的物理空間為彎曲空間時，可選擇曲探針來取代原先的直探針；當(dāng)原探針過短無法接觸被測設(shè)備時，可選擇長探針來取代原先的短探針等等。其中，探針24可以使用不銹鋼材料。[〇〇28] 如圖5所示，在本申請的一個實施例中，探針24包括探針上螺口 241與探針下螺口 242;探針上螺口 241與外殼螺接，通過這種固定方式可以隨時更換適宜尺寸的探針24;探針下螺口 242與被測設(shè)備螺接，以將振動探針固定于被測設(shè)備上，方便檢測振動的設(shè)備，令探針采集的振動信息更加精確。
[0029]圖4是本實用新型中振動探針的外形仰視示意圖。如圖4及圖5所示，在本申請的一個實施例中，外殼包括外殼頂蓋21、以及與外殼頂蓋21連接的外殼底座23;
[0030] 外殼底座23上設(shè)有外殼底座螺孔231，外殼底座螺孔231通過外殼底座螺孔螺口 232與探針上螺口 241螺接，方便拆卸、更換探針24。其中，外殼頂蓋21以及外殼底座23均可使用鋁合金材料鑄造。
[0031]圖3是本實用新型中振動探針的外形俯視示意圖，如圖3所示，在本申請的一個實施例中，外殼頂蓋21上設(shè)有至少一個外殼固定螺絲211;外殼固定螺絲211用于將外殼頂蓋 21固定于外殼底座23上，使外殼成為一個整體。多個外殼固定螺絲211可位于外殼底座23的四角。[〇〇32]本實用新型通過上述結(jié)構(gòu)可以安裝在有限物理空間，滿足各種物理形狀的工業(yè)設(shè)備或部件對振動傳感器安裝的要求，具有廣泛的實用性和潛在的市場前景。
[0033]圖1是本實用新型中振動探針的功能結(jié)構(gòu)原理圖，如圖1所示，在本申請的一個實施例中，主控PCB板22上設(shè)有微處理器11，以及分別與微處理器11連接的存儲器12、溫濕度傳感器13、三軸加速度傳感器14、指示燈15、通信接口 16、調(diào)試接口 17和電源轉(zhuǎn)換模塊18。
[0034]存儲器12用于存儲振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息，其中，存儲器12可為flash存儲器。[〇〇35] 溫濕度傳感器13用于采集振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息;三軸加速度傳感器14 用于采集被測設(shè)備的振動信息。[〇〇36]指示燈15用于顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。其中，指示燈15可為2個LED 指示燈，例如，LED燈亮分別指示:振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。需要說明的是，可根據(jù)需要增加或減少指示燈的數(shù)量以配合實際的需要，本實用新型在此并不加以限制。
[0037]通信接口 16用于提供振動探針與外部設(shè)備的通信連接接口。通信接口 16是振動探針的網(wǎng)絡(luò)通信接口，用于提供振動探針與外部設(shè)備的通信連接，將采集記錄的被測設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳。其中，外部設(shè)備包括但不限于智能手機(jī)、掌上電腦(PDA,Personal Digital Assistant)等智能裝置。在其中一種實施例中，通信接口 16為RS485接口。
[0038]調(diào)試接口 17用于提供振動探針的軟件調(diào)試接口，使外部設(shè)備通過該軟件調(diào)試接口調(diào)試振動探針。在其中一種實施例中，調(diào)試接口 17為JTAG接口。
[0039]電源轉(zhuǎn)換模塊18用于供電，將直流5V電源轉(zhuǎn)換為振動探針內(nèi)部電路需要的各電壓等級電源。
[0040]微處理器11用于根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息來修正被測設(shè)備的振動信息，并根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息，控制指示燈15顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。
[0041]需要說明的是，本實用新型可根據(jù)實際需求自行改變上述模塊在主控PCB板22上的布局及線路設(shè)計。[〇〇42]本實用新型提供的振動探針采用微處理器作為技術(shù)核心，使振動探針集信息采集、信息處理、信息存儲和信息遠(yuǎn)距離傳輸功能于一體，具有廣泛的實用性和潛在的市場前景。特別是在全球大力開發(fā)和推廣工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的背景下，適合用作智能振動信息采集前端。[〇〇43]在本申請的一個實施例中，主控PCB板22上設(shè)有接線端子221，用于引出內(nèi)部接線， 接線端子221為PCB接線端子。圖2是本實用新型中振動探針的外形右視示意圖。如圖2所示， 接線端子221中的3個端子連接通信接口 16，另2個端子連接電源轉(zhuǎn)換模塊18。
[0044]如圖5所示，在本申請的一個實施例中，外殼內(nèi)部設(shè)有三軸加速度傳感器保護(hù)套 222,用于保護(hù)三軸加速度傳感器14。其中，制作三軸加速度傳感器保護(hù)套222的材料可以為工程塑料。
[0045]在本申請的一個實施例中，外殼頂蓋21上設(shè)有至少一個透光孔212,用于提供指示燈15顯示供電狀態(tài)和通信狀態(tài)的孔，將指示燈15的光透出外殼，便于工作人員觀察。外殼頂蓋21上透光孔212的數(shù)量與指示燈15—一對應(yīng)，且位于指示燈15的正上方。本實用新型在此并不限制透光孔212的位置與數(shù)量。如圖3所示，在本申請其中一個具體實施例中，2個透光孔212為對稱分布。
[0046]具體實施時，探針24用于采集被測設(shè)備的振動信息，其形狀、長度和粗細(xì)均根據(jù)被測設(shè)備的空間設(shè)定。通過探針上螺口241與外殼底座23螺接;通過探針下螺口 242與被測設(shè)備螺接，將振動探針固定于被測設(shè)備上，方便檢測振動的設(shè)備，令探針采集的振動信息更加精確。如果被檢測部位沒有容置探針的物理空間，則可選擇各種形狀、各種長短、各種粗細(xì)的探針來滿足實際需求。微處理器11通過溫濕度傳感器13得到振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息，通過三軸加速度傳感器14得到被測設(shè)備的振動信息。微處理器11還根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息來修正被測設(shè)備的振動信息，并將上述信息通過通信接口 16傳輸?shù)酵獠康闹悄茉O(shè)備。指示燈15顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。若振動探針的通信狀態(tài)不正常，則通過調(diào)試接口 17調(diào)試振動探針。[〇〇47]綜上所述，在本實用新型實施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)被測設(shè)備的物理空間來選擇各種形狀、各種長短、各種粗細(xì)的探針以采集被測設(shè)備的振動信息，解決了振動傳感器安裝在物理空間有限的工業(yè)設(shè)備或部件上可能存在的問題；同時采用微處理器作為技術(shù)核心，使振動探針集信息采集、信息處理、信息存儲和信息遠(yuǎn)距離傳輸功能于一體，具有廣泛的實用性和潛在的市場前景。特別是在全球大力開發(fā)和推廣工業(yè)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控的背景下，適合用作智能振動信息采集前端。
[0048]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種振動探針，其特征在于，振動探針包括外殼、設(shè)于外殼中的主控PCB板(22)與可 拆卸的固定于外殼上的探針(24);外殼用于保護(hù)主控PCB板(22)并與探針(24)固定；探針(24)用于采集被測設(shè)備的振動信息；主控PCB板(22)用于獲取探針(24)采集到的振動信息；探針(24)的形狀、長度和粗細(xì)均根據(jù)被測設(shè)備的空間設(shè)定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動探針，其特征在于，探針(24)包括探針上螺口(241)與探 針下螺口(242);探針上螺口(241)與外殼螺接，探針下螺口(242)與被測設(shè)備螺接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動探針，其特征在于，外殼包括外殼頂蓋(21 )、以及與外殼 頂蓋(21)連接的外殼底座(23);外殼底座(23)上設(shè)有外殼底座螺孔(231)，外殼底座螺孔(231)通過外殼底座螺孔螺口 (232)與探針上螺口(241)螺接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動探針，其特征在于，外殼頂蓋(21)上設(shè)有至少一個外殼固 定螺絲(211);外殼固定螺絲(211)用于將外殼頂蓋(21)固定于外殼底座(23)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動探針，其特征在于，主控PCB板(22)上設(shè)有微處理器(11)， 以及分別與微處理器(11)連接的存儲器(12)、溫濕度傳感器(13)、三軸加速度傳感器(14)、 指示燈(15)、通信接口( 16)、調(diào)試接口( 17)和電源轉(zhuǎn)換模塊(18);存儲器(12)用于存儲振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息；溫濕度傳感器(13)用于采集振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息；三軸加速度傳感器(14)用于采集被測設(shè)備的振動信息；指示燈(15)用于顯示振動探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)；通信接口(16)用于提供振動探針與外部設(shè)備的通信連接接口；調(diào)試接口(17)用于提供振動探針的軟件調(diào)試接口；電源轉(zhuǎn)換模塊(18)用于供電；微處理器(11)用于根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息來修正被測設(shè)備的振動信息， 并根據(jù)振動探針的環(huán)境溫度及濕度信息和被測設(shè)備的振動信息，控制指示燈(15)顯示振動 探針的供電狀態(tài)和通信狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動探針，其特征在于，主控PCB板(22)上設(shè)有接線端子 (221)，用于引出內(nèi)部接線。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動探針，其特征在于，外殼內(nèi)部設(shè)有三軸加速度傳感器保護(hù) 套(222)，用于保護(hù)三軸加速度傳感器(14)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動探針，其特征在于，外殼頂蓋(21)上設(shè)有至少一個透光孔 (212)，用于提供指示燈(15)顯示供電狀態(tài)和通信狀態(tài)的孔。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動探針，其特征在于，通信接口( 16)為RS485接口。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動探針，其特征在于，調(diào)試接口( 17)為JTAG接口。
【文檔編號】G01H17/00GK205607526SQ201620460276
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】劉軍, 宋燕星, 閻芳, 范紅巖, 徐燕, 趙東杰
【申請人】北京物資學(xué)院