一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：第一永磁體、第二永磁體、供電單元、信號(hào)處理單元、傳感器單元、無(wú)線收發(fā)單元、計(jì)算機(jī)；其中，所述第一永磁體的S極、所述第二永磁體的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)；所述供電單元、所述信號(hào)處理單元、所述傳感器單元在所述旋轉(zhuǎn)軸的橫向中心線上依次連接，所述供電單元通過(guò)切割所述第一永磁體、所述第二永磁體的磁力線為所述信號(hào)處理單元供電；所述信號(hào)處理單元通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元；所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)中，監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號(hào)。
【專利說(shuō)明】一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油領(lǐng)域，在特定環(huán)境和要求下，需要測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的扭矩。對(duì)于不具備扭矩的設(shè)備，比如，管道輸油泵，則需要在此類設(shè)備中增加扭矩監(jiān)測(cè)裝置。安裝扭矩監(jiān)測(cè)裝置時(shí)要便于安裝、保證所述扭矩監(jiān)測(cè)裝置需要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]傳統(tǒng)的扭矩測(cè)量裝置，一般采用電池為檢測(cè)電路供電，或者采用感應(yīng)線圈構(gòu)成的變壓器為檢測(cè)電路供電。雖然傳統(tǒng)的扭矩測(cè)量裝置能夠檢測(cè)扭矩，但由于一些旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備一旦啟動(dòng)，連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，如果采用只安裝電池的扭矩檢測(cè)裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)，而采用只有變壓器的扭矩檢測(cè)裝置則無(wú)法實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的啟動(dòng)監(jiān)測(cè)。所以，現(xiàn)有的扭矩檢測(cè)裝置無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)軸完整的運(yùn)行過(guò)程。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的各種實(shí)施例中提供一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)軸完整的運(yùn)行過(guò)程。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型提供一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，所述裝置包括:第一永磁體、第二永磁體、供電單元、信號(hào)處理單元、傳感器單元、無(wú)線收發(fā)單元、計(jì)算機(jī)；其中，
[0007]所述第一永磁體的S極、所述第二永磁體的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)；
[0008]所述供電單元、所述信號(hào)處理單元、所述傳感器單元在所述旋轉(zhuǎn)軸的橫向中心線上依次連接，所述供電單元通過(guò)切割所述第一永磁體、所述第二永磁體的磁力線為所述信號(hào)處理單元供電；
[0009]所述信號(hào)處理單元通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元；
[0010]所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)中，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號(hào)。
[0011]上述方案中，所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)包括:所述旋轉(zhuǎn)軸的上下端、或所述旋轉(zhuǎn)軸的左右端。
[0012]上述方案中，所述傳感器單元包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻；其中，
[0013]所述第一電阻的一端與電源正極端子、所述第三電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所第二電阻的一端、第一信號(hào)輸出端連接；
[0014]所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的一端、第二信號(hào)輸出端連接；
[0015]所述第二電阻的另一端與電源負(fù)極端子、所述第四電阻的另一端連接。
[0016]上述方案中，所述第一電阻為電阻應(yīng)變片；所述第三電阻為可調(diào)電阻。
[0017]上述方案中，所述信號(hào)處理單元包括:第一放大器、第二放大器、第三放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第i^一電阻、無(wú)線片上系統(tǒng)芯片；其中，
[0018]所述第一放大器的第一負(fù)極輸入端與第一信號(hào)輸出端連接，所述第一放大器的第一正極輸入端與所述第五電阻的一端、所述第六電阻的一端連接；
[0019]所述第六電阻的另一端與所述第七電阻的一端、所述第二放大器的第二負(fù)極輸入端連接；所述第二放大器的第二正極輸入端與第二信號(hào)輸出端連接；
[0020]所述第二放大器的第二輸出端與所述第七電阻的另一端、所述第九電阻的一端連接;
[0021]所述第九電阻的另一端與所述第十一電阻的一端、所述第三放大器的第三正極輸入端連接；所述第十一電阻的另一端與信號(hào)地連接；
[0022]所述第三放大器的第三負(fù)極輸入端與所述第八電阻的另一端、所述第十電阻的一端連接；所述第三放大器的第三輸出端與所述第十電阻的另一端、所述無(wú)線片上系統(tǒng)芯片的第一管腳連接。
[0023]上述方案中，所述第六電阻為可調(diào)電阻。
[0024]上述方案中，所述供電單元包括:線圈、整流橋、電容、電池、電壓轉(zhuǎn)換芯片；其中，
[0025]所述線圈的第一引線與所述整流橋的第二管腳連接，所述線圈的第二引線與所述整流橋的第三管腳連接；
[0026]所述整流橋的第四管腳與所述電容的一端、所述電池的正極端以及所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的電壓輸入端連接；
[0027]所述整流橋的第五管腳與所述電容的另一端、所述電池的負(fù)極端、所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的第六管腳以及信號(hào)地連接；
[0028]所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的第七管腳為電壓輸出端。
[0029]上述方案中，所述第一上網(wǎng)方式不同于所述第二上網(wǎng)方式；其中，
[0030]所述第一上網(wǎng)方式包括:所述信號(hào)處理單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述無(wú)線收發(fā)單元建立連接；
[0031]所述第二上網(wǎng)方式包括:所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至所述計(jì)算機(jī)的通用串行總線USB接口，傳輸數(shù)據(jù)。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括:第一永磁體、第二永磁體、供電單元、信號(hào)處理單元、傳感器單元、無(wú)線收發(fā)單元、計(jì)算機(jī)；其中，所述第一永磁體的S極、所述第二永磁體的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)；所述供電單元、所述信號(hào)處理單元、所述傳感器單元依次固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的橫向中心線上，所述供電單元通過(guò)切割所述第一永磁體、所述第二永磁體的磁力線為所述信號(hào)處理單元供電；所述信號(hào)處理單元通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元；所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)中，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號(hào)；如此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述供電單元的線圈切割磁力線獲得電能，以給信號(hào)處理單元供電，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸扭矩長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。另外，這種非接觸式的供電模式，無(wú)機(jī)械磨損，便于安裝及維護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的傳感器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的供電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置的工作原理示意圖。
[0038]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0039]11-旋轉(zhuǎn)軸；121-第一永磁體；122-第二永磁體；13-供電單元；14-傳感器單元；15-信號(hào)處理單元；16_無(wú)線收發(fā)單元；17_計(jì)算機(jī)；R1-第一電阻；R2-第二電阻；R3_第三電阻；R4-第四電阻；Uol-第一信號(hào)輸出端；Uo2-第二信號(hào)輸出端；U1-第一放大器；U2-第二放大器；U3-第三放大器；R5-第五電阻；R6-第六電阻；R7_第七電阻；R8_第八電阻；R9_第九電阻；R10-第十電阻；R11-第H^一電阻；31_無(wú)線片上系統(tǒng)芯片；311_第一管腳；41-線圈；42-整流橋；421-第二管腳；422-第三管腳；423_第四管腳;424_第五管腳；43-電容；44_電池；441-電池的正極端；442_電池的負(fù)極端；45_電壓轉(zhuǎn)換芯片；451_第六管腳；452_第七管腳；453_第八管腳。

【具體實(shí)施方式】
[0040]在本實(shí)用新型的各種實(shí)施例中，為了可以長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)軸完整的運(yùn)行過(guò)程，提供了一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，其特征在于，所述裝置包括:第一永磁體、第二永磁體、供電單元、信號(hào)處理單元、傳感器單元、無(wú)線收發(fā)單元、計(jì)算機(jī)；其中，所述第一永磁體的S極、所述第二永磁體的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)；所述供電單元、所述信號(hào)處理單元、所述傳感器單元依次固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的橫向中心線上，所述供電單元通過(guò)切割所述第一永磁體、所述第二永磁體的磁力線為所述信號(hào)處理單元供電；所述信號(hào)處理單元通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元；所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)中，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號(hào)。
[0041]下面通過(guò)附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，固定在旋轉(zhuǎn)軸11上，如圖1所示，所述裝置包括:第一永磁體121、第二永磁體122、供電單元13、傳感器單元14、信號(hào)處理單元
15、無(wú)線收發(fā)單元16、計(jì)算機(jī)17 ;其中，
[0043]所述第一永磁體121的S極、所述第二永磁體122的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸11的對(duì)稱兩側(cè)；
[0044]所述供電單元13、傳感器單元14、信號(hào)處理單元15在所述旋轉(zhuǎn)軸11的橫向中心線上依次連接，所述供電單元13通過(guò)切割所述永磁體12的磁力線為所述信號(hào)處理單元15供電；
[0045]所述信號(hào)處理單元15通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元16連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元16 ；
[0046]所述無(wú)線收發(fā)單元16通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)17連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)17中，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)17監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸11扭矩信號(hào)。
[0047]這里，所述旋轉(zhuǎn)軸11的對(duì)稱兩側(cè)包括:所述旋轉(zhuǎn)軸11的上下端、或所述旋轉(zhuǎn)軸11的左右端。本實(shí)施例圖1提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置的安裝結(jié)構(gòu)是以所述第一永磁體121的S極固定在靠近所述旋轉(zhuǎn)軸11的上端、所述第二永磁體122的N極固定在靠近所述旋轉(zhuǎn)軸11的下端為例的。
[0048]所述扭矩監(jiān)測(cè)裝置的安裝結(jié)構(gòu)還可以包括:所述第一永磁體121的S極固定在靠近所述旋轉(zhuǎn)軸11的左側(cè)、所述第二永磁體122的N極固定在靠近所述旋轉(zhuǎn)軸11的右側(cè)。
[0049]傳感器單元14可通過(guò)點(diǎn)焊方式固定在所述旋轉(zhuǎn)軸11上；用于將采集的所述旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換成信號(hào)處理單元15可采集的電信號(hào)。所述供電單元13與所述信號(hào)處理單元15既可通過(guò)點(diǎn)焊方式固定，也可通過(guò)膠和緊固帶固定在所述旋轉(zhuǎn)軸11上；這里，還可以在所述旋轉(zhuǎn)軸11基座上焊接一支撐座，將第一永磁體121和第二永磁體122放入支撐座中相應(yīng)的槽中。
[0050]這里，如圖2所示，所述傳感器單元14包括:第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4 ;其中，
[0051]所述Rl的一端與電源正極端子、所述R3的一端連接，所述Rl的另一端與所述R2的一端、第一信號(hào)輸出端Uol連接；以使所述Rl與R2串聯(lián)。
[0052]所述R3的另一端與所述R4的一端、第二信號(hào)輸出端Uo2連接；所述R2的另一端與電源負(fù)極端子、所述R4的另一端連接；以使所述R3與R4串聯(lián)。
[0053]所述R1、R2組成的串聯(lián)電路再與所述R3、R4組成的串聯(lián)電路并聯(lián)。所述電源正極端子提供的電壓為5V。所述Rl為電阻應(yīng)變片；所述R3為可調(diào)電阻；所述R2、R4為普通電阻。
[0054]當(dāng)所述傳感器單元14將所述旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)處理單元15采集所述電信號(hào)，以通過(guò)無(wú)線收發(fā)單元16將所述電信號(hào)發(fā)送至所述計(jì)算機(jī)17中。
[0055]這里，如圖3所示，所述信號(hào)處理單元15包括:第一放大器Ul、第二放大器U2、第三放大器U3、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻R11、無(wú)線片上系統(tǒng)芯片31 ;其中，
[0056]所述第一放大器Ul的第一負(fù)極輸入端與第一信號(hào)輸出端Uol連接，所述第一放大器Ul的第一正極輸入端與所述R5的一端、所述R6的一端連接；
[0057]所述R6的另一端與所述R7的一端、所述第二放大器U2的第二負(fù)極輸入端連接；所述第二放大器的第二正極輸入端與第二信號(hào)輸出端Uo2連接；
[0058]所述第二放大器U2的第二輸出端與所述R7的另一端、所述R9的一端連接；
[0059]所述R9的另一端與所述Rll的一端、所述第三放大器U3的第三正極輸入端連接；所述Rll的另一端與信號(hào)地連接；
[0060]所述第三放大器U3的第三負(fù)極輸入端與所述R8的另一端、所述RlO的一端連接；所述第三放大器U3的第三輸出端與所述RlO的另一端、所述無(wú)線片上系統(tǒng)芯片31的第一管腳311連接。
[0061]所述第一放大器U1、第二放大器U2、第三放大器U3可以包括:單運(yùn)放、儀表放大器、三運(yùn)放。
[0062]所述供電單元13與所述信號(hào)處理單元15連接，當(dāng)所述信號(hào)處理單元15開始工作時(shí)，所述供電單元13為所述信號(hào)處理單元15供電。
[0063]具體地,如圖4所示,所述供電單元13包括:線圈41、整流橋42、電容43、電池44、電壓轉(zhuǎn)換芯片45 ;其中，
[0064]所述線圈41的第一引線與所述整流橋42的第二管腳421連接，所述線圈41的第二引線與所述整流橋42的第三管腳422連接；
[0065]所述整流橋42的第四管腳423與所述電容43的一端、所述電池44的正極端441以及所述電壓轉(zhuǎn)換芯片45的第六管腳451連接，所述第六管腳451為所述電壓轉(zhuǎn)換芯片45的電壓輸入端；
[0066]所述整流橋42的第五管腳424與所述電容43的另一端、所述電池44的負(fù)極端442、所述電壓轉(zhuǎn)換芯片45的第七管腳452以及信號(hào)地連接；
[0067]所述電壓轉(zhuǎn)換芯片45的第八管腳453為電壓輸出端。
[0068]這里，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片45的電壓輸出端輸出電壓為3.3V，為所述信號(hào)處理單元15的第一放大器U1、第二放大器U2、第三放大器U3以及無(wú)線片上系統(tǒng)芯片31供電；所述電池44可以為鋰電池；所述整流橋?yàn)槎O管整流橋。
[0069]其中，所述線圈41與所述旋轉(zhuǎn)軸11、所述第一永磁體121、所述第二永磁體122的橫軸平行，在所述旋轉(zhuǎn)軸11開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以使所述線圈41切割所述第一永磁體121、所述第二永磁體122的磁力線產(chǎn)生電能。所述線圈41形狀可以包括:矩形或橢圓形。為了保證所述旋轉(zhuǎn)軸11的動(dòng)平衡，所述線圈41可以分為兩束，其中，一束安裝在所述供電單元13的同偵U，另一束則安裝所述供電單元13的另一側(cè)，最后用膠和緊固帶將供電單元13固定在旋轉(zhuǎn)軸11上。
[0070]這里，本實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置工作原理如圖5所示。具體地，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸11開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)樗龉╇妴卧?3包括所述電池44,所以可為所述旋轉(zhuǎn)軸11啟動(dòng)時(shí)提供電能；當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸11開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，線圈41切割磁力線獲取電能，為所述信號(hào)處理單元15供電。這里，因?yàn)樗鰝鞲衅鲉卧?4固定在所述旋轉(zhuǎn)軸11的被驅(qū)動(dòng)端，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸11受力轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生變形時(shí)，所述傳感器單元14的電阻應(yīng)變片Rl的敏感柵也隨之變形，所述敏感柵的電阻值就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。所述敏感柵電阻值變化量的大小與旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩成一定的比例關(guān)系，因此可以通過(guò)測(cè)量敏感柵電阻值變化量的大小得出所述旋轉(zhuǎn)軸11的扭矩。
[0071]所述傳感器單元14的將扭矩信號(hào)轉(zhuǎn)換為成比例的模擬信號(hào)后，所述信號(hào)處理單元15數(shù)據(jù)采集所述模擬信號(hào)，所述無(wú)線片上系統(tǒng)芯片31通過(guò)第一上網(wǎng)方式將采集到的模擬信號(hào)發(fā)送至無(wú)線收發(fā)單元16，所述無(wú)線收發(fā)單元16通過(guò)第二上網(wǎng)方式將模擬信號(hào)發(fā)送至計(jì)算機(jī)17中；所述計(jì)算機(jī)17根據(jù)接受到的模擬信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最終得到所述旋轉(zhuǎn)軸11受力后的應(yīng)力與扭矩值。其中，所述第一上網(wǎng)方式不同于所述第二上網(wǎng)方式，所述第一上網(wǎng)方式為所述無(wú)線片上系統(tǒng)芯片31通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述無(wú)線收發(fā)單元16建立連接；所述第二上網(wǎng)方式包括:所述無(wú)線收發(fā)單元16通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至所述計(jì)算機(jī)17的通用串行總線(USB, Universal Serial Bus)接口中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這里，所述第二上網(wǎng)方式還可以包括:所述無(wú)線收發(fā)單元16通過(guò)網(wǎng)線連接至所述計(jì)算機(jī)17。
[0072]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置，利用所述供電單元中加裝的電池可提供旋轉(zhuǎn)軸啟動(dòng)時(shí)所需電能，在旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)行過(guò)程中，采用永磁體發(fā)電機(jī)原理，實(shí)現(xiàn)非接觸式供電，無(wú)機(jī)械磨損；利用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)需布線，便于安裝及維護(hù)；實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)軸扭矩的啟動(dòng)及長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
[0073]另外，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩監(jiān)測(cè)裝置不僅適用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的扭矩測(cè)量，也適用于非旋轉(zhuǎn)受力元件的應(yīng)力測(cè)量，在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)元件受力方面，有著較為廣泛地適用范圍。
[0074]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種扭矩監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，其特征在于，所述裝置包括:第一永磁體、第二永磁體、供電單元、信號(hào)處理單元、傳感器單元、無(wú)線收發(fā)單元、計(jì)算機(jī)；其中， 所述第一永磁體的S極、所述第二永磁體的N極分別固定在所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)；所述供電單元、所述信號(hào)處理單元、所述傳感器單元在所述旋轉(zhuǎn)軸的橫向中心線上依次連接，所述供電單元通過(guò)切割所述第一永磁體、所述第二永磁體的磁力線為所述信號(hào)處理單元供電； 所述信號(hào)處理單元通過(guò)第一上網(wǎng)方式與所述無(wú)線收發(fā)單元連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)發(fā)送至所述無(wú)線收發(fā)單元； 所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)第二上網(wǎng)方式與所述計(jì)算機(jī)連接，將所述旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號(hào)傳送至所述計(jì)算機(jī)中，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸扭矩信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱兩側(cè)包括:所述旋轉(zhuǎn)軸的上下端、或所述旋轉(zhuǎn)軸的左右端。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述傳感器單元包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻；其中， 所述第一電阻的一端與電源正極端子、所述第三電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與所第二電阻的一端、第一信號(hào)輸出端連接； 所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的一端、第二信號(hào)輸出端連接； 所述第二電阻的另一端與電源負(fù)極端子、所述第四電阻的另一端連接。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一電阻為電阻應(yīng)變片；所述第三電阻為可調(diào)電阻。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理單元包括:第一放大器、第二放大器、第三放大器、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、無(wú)線片上系統(tǒng)芯片；其中， 所述第一放大器的第一負(fù)極輸入端與第一信號(hào)輸出端連接，所述第一放大器的第一正極輸入端與所述第五電阻的一端、所述第六電阻的一端連接； 所述第六電阻的另一端與所述第七電阻的一端、所述第二放大器的第二負(fù)極輸入端連接；所述第二放大器的第二正極輸入端與第二信號(hào)輸出端連接； 所述第二放大器的第二輸出端與所述第七電阻的另一端、所述第九電阻的一端連接；所述第九電阻的另一端與所述第十一電阻的一端、所述第三放大器的第三正極輸入端連接；所述第十一電阻的另一端與信號(hào)地連接； 所述第三放大器的第三負(fù)極輸入端與所述第八電阻的另一端、所述第十電阻的一端連接；所述第三放大器的第三輸出端與所述第十電阻的另一端、所述無(wú)線片上系統(tǒng)芯片的第一管腳連接。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第六電阻為可調(diào)電阻。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述供電單元包括:線圈、整流橋、電容、電池、電壓轉(zhuǎn)換芯片；其中， 所述線圈的第一引線與所述整流橋的第二管腳連接，所述線圈的第二引線與所述整流橋的第三管腳連接； 所述整流橋的第四管腳與所述電容的一端、所述電池的正極端以及所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的電壓輸入端連接； 所述整流橋的第五管腳與所述電容的另一端、所述電池的負(fù)極端、所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的第六管腳以及信號(hào)地連接； 所述電壓轉(zhuǎn)換芯片的第七管腳為電壓輸出端。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一上網(wǎng)方式不同于所述第二上網(wǎng)方式;其中， 所述第一上網(wǎng)方式包括:所述信號(hào)處理單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述無(wú)線收發(fā)單元建立連接; 所述第二上網(wǎng)方式包括:所述無(wú)線收發(fā)單元通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至所述計(jì)算機(jī)的通用串行總線USB接口，傳輸數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H02K21/26GK204115928SQ201420529887
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】楊喜良, 馬偉平, 譚東杰, 王禹欽, 李柏松, 任小龍, 林嵩, 張麗穩(wěn), 張興, 董學(xué)剛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司