一种用于检测电器电致振动的传感装置的制作方法

本发明涉及振动检测技术领域，尤其涉及一种用于检测电器电致振动的传感装置。

背景技术：

电器在通电工作时通常会产生振动，引起噪声，这种振动被称为电器的电致振动，它是反映电器质量及电器工作状态的一个关键参数。许多电器在出厂前要在通电状态下接受振动检测，以判断其质量是否合格，振动噪声是否符合规定的噪声标准。电致振动检测已经成为电器生产过程中质量控制的主要手段。电器生产车间环境复杂，存在多种振动源和噪声源，这些环境振动和环境噪声有时会淹没电器的电致振动。因此，在利用现有的传感器仪表对电器进行出厂前的电致振动检测时，周边环境的振动会严重干扰仪器的检测结果，从而影响检测的准确性，造成电器质量误判。为了克服周围环境的影响，目前许多电器制造工厂采用人手触摸或人耳监听的原始方式进行电器的电致振动检测，完成出厂前的质量控制。这种人工检测方式不仅需要训练有素的检测人员，而且属于定性检测，检测效率不高，检测结果易受人的情绪影响。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置，以克服现有振动检测装置易受周围环境噪声和环境振动的干扰，检测准确性不高、可靠性较差等缺点以及原始的人工检测方式需要人员培训，只能定性检测、检测效率较低、检测结果易受人的情绪影响等缺点。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置，包括：隔离室、检测传感器、振动传导杆、套筒、弹簧；检测传感器置于隔离室内，振动传导杆用于将电致振动信号传至检测传感器，振动传导杆的前端从套筒的前端伸出，弹簧设置于套筒内，用于实现振动传导杆的往复运动。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明用于检测电器电致振动的传感装置至少具有以下有益效果其中之一：

(1)本发明的传感装置采用振动传导杆定位接触检测方式和传感器探头与环境双层隔离结构，有效地增强了其抗环境振动和环境噪声干扰的能力，检测的准确度高，适合于在电器制造过程中在线检测电器的电致振动；

(2)本发明的传感装置通过内置弹簧结构，在每一次检测中使弹簧被压缩的长度保持相同，从而使得振动传导杆与被测电器之间的接触力不变，避免了由于接触力的变化而对检测结果造成的干扰，提高了检测的重复性；

(3)本发明的传感装置采用柔性声波导管连接振动传导杆和声传感器，从而为检测电器内部狭小区域的振动特性创造了有利条件；

(4)本发明的传感装置采用多根振动传导杆和多根声波导管的组合结构，能够实现一次多点检测，提高了检测效率，加大了检测信号强度，能够实现电器微弱振动信号的检测；

(5)本发明的传感装置还适合于在电器的运行过程中检测其电致振动，从而判断电器的工作状态是否正常；

(6)本发明的传感装置体积小，重量轻，使用起来更加灵活，应用范围广。

附图说明

图1为本发明第一实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中传感装置处于工作状态的示意图；

图3为本发明第二实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中传感装置处于工作状态的示意图；

图5为本发明第三实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图6为本发明第三实施例中传感装置处于工作状态的示意图；

图7为本发明第四实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图8为本发明第四实施例中传感装置处于工作状态的示意图；

图9为本发明第四实施例中“一分二”转接管的结构示意图；

图10为本发明第五实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图11为本发明第五实施例中传感装置处于工作状态的示意图；

图12为本发明第六实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图；

图13为本发明第六实施例中传感装置处于工作状态的示意图。

【主要元件】

1-套筒；

2-振动传导杆；

3-弹簧；

4a-声传感器；4b-振动传感器；

5-隔离室；

6-声波导管；

61-“一分N”转接管；

7-支座；

8-信号处理芯片；

9-被测电器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

第一实施例：

在本发明的第一个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图1为本发明第一实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，请参阅图1，一种用于检测电器电致振动的传感装置，包括：套筒1、振动传导杆2、弹簧3、声传感器4a、隔离室5。

声传感器4a固定于隔离室5内，其感声面正对隔离室5前端的通孔，振动传导杆2的后端从所述通孔插入隔离室5并停留在声传感器4a的前面，振动传导杆2与隔离室5固定连接。隔离室5置于套筒1内，振动传导杆2的前端从套筒1的前端伸出，弹簧3设置于套筒1内，用于实现振动传导杆的往复运动，其一端顶在隔离室5的后端，另一端顶在套筒1后端的限位槽底，隔离室5能够在外力作用下在套筒1内滑动，撤除外力后所述隔离室5能够被套筒1内的弹簧3自动复位。

在本实施例中，传感装置还包括支座7、信号处理芯片8。套筒1固定在支座7上，信号处理芯片8与声传感器4a通过线缆实现电连接，用于给声传感器4a供电并对声传感器4a产生的电信号进行处理。

所述振动传导杆2用于将电致振动信号传至隔离室内的声传感器，其为金属杆、石英玻璃杆、陶瓷杆中的一种。其中，所述金属杆为钢杆、铜杆、铝杆、铝合金杆中的一种。所述声传感器4a可以为压电式声传感器、电容式声传感器、电磁式声传感器、光学式声传感器中的一种。其中，所述电容式声传感器可以为驻极体电容式声传感器，所述光学式声传感器可以为光纤声传感器。以光纤声传感器为例，光纤声传感器由光纤声探头、光源、和光电探测器通过光纤进行光连接，信号处理芯片8分别与光纤声传感器的光源和光电探测器进行电连接，用于给光源供电并对光电探测器产生的电信号进行处理。

图2为本发明第一实施例中传感装置处于工作状态的示意图。请参阅图2，移动支座7或被测电器9，使所述振动传导杆2的前端顶在被测电器9的指定位置上，并使弹簧3被压缩到预设长度，被测电器9的电致振动信号由所述振动传导杆2传至其后端转换为空气声信号，该空气声信号被声传感器4a接收。声传感器4a输出的电信号由信号处理芯片8处理。

至此，本发明第一实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

第二实施例：

在本发明的第二个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图3为本发明第二实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，如图3所示，与第一实施例用于检测电器电致振动的传感装置相比，本实施例的传感装置的区别在于：弹簧3设置于套筒1内并套在隔离室5上，弹簧3的一端顶在隔离室5前端的突起上，另一端顶在套筒1的后端。

图4为本发明第二实施例中传感装置处于工作状态的示意图。

为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第二实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

第三实施例：

在本发明的第三个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图5为本发明第三实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，如图5所示，与第一实施例的用于检测电器电致振动的传感装置相比，本实施例的传感装置的区别在于：

还包括声波导管6，声传感器4a固定于隔离室5内，其感声面正对隔离室5前端的通孔，声波导管6的一端与所述通孔对接，另一端连接振动传导杆2的后端，信号处理芯片8与声传感器4a电连接。

套筒1固定在支座7上，振动传导杆2穿过套筒1，弹簧3置于套筒1内并套在振动传导杆2上，弹簧3的一端顶在振动传导杆2的突起上，另一端顶在套筒1的后端，在外力作用下振动传导杆2能够沿套筒1滑动，撤除外力后振动传导杆2能够被弹簧3自动复位。

声波导管6为柔性导管，所述柔性导管为塑料导管、尼龙导管、橡胶导管、硅胶导管、树脂导管、或聚四氟乙烯导管。

图6为本发明第三实施例中传感装置处于工作状态的示意图。移动支座7或被测电器9，使振动传导杆2的前端顶在被测电器9的指定位置上，并使弹簧3被压缩到预设长度，被测电器9的电致振动信号由振动传导杆2传至其后端转换为空气声信号，该空气声信号沿声波导管6传输到隔离室5内被声传感器4a接收。声传感器4a输出的电信号由信号处理芯片8处理。

为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第三实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

第四实施例：

在本发明的第四个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图7为本发明第四实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，如图7所示，与第三实施例的用于检测电器电致振动的传感装置相比，本实施例的传感装置的区别在于：

传感装置还包括“一分N”转接管61，“一分N”转接管61包括N个分支管和一个干支管。N根振动传导杆(其中N≥2，在本实施例中N＝2)中的每根振动传导杆2上设置有一个套筒1，弹簧3置于套筒1内并套在振动传导杆2上，弹簧3的一端顶在振动传导杆2的突起上，另一端顶在套筒1的后端，在外力作用下振动传导杆2能够沿套筒1滑动，撤除外力后振动传导杆2能够被弹簧3自动复位。每根振动传导杆2的后端连接一根声波导管6，每根声波导管6的另一端与“一分N”转接管61的一分支管连接，该“一分N”转接管61的干支管通过声波导管6与隔离室5前端的通孔连接，每个套管1固定到支座7上。信号处理芯片8与声传感器4a电连接。声波导管6为柔性导管，可以是塑料导管、尼龙导管、橡胶导管、硅胶导管、树脂导管、或聚四氟乙烯导管中的一种或多种。

图8为本发明第四实施例中传感装置处于工作状态的示意图，移动支座7或被测电器9，使每根振动传导杆2的前端顶在被测电器9的不同部位上，并使弹簧3被压缩到预设长度，被测电器9的与振动传导杆2接触的那些部位的电致振动信号由相应的振动传导杆2传至其后端转换为空气声信号，N个空气声信号沿各自的声波导管6传输到“一分N”转接管61的各个分支管处，然后汇聚到干支管，再由与干支管相接的声波导管6传输到隔离室5内被声传感器4a接收。声传感器4a输出的电信号由信号处理芯片8处理。

图9为本发明第四实施例中“一分二”转接管的结构示意图，“一分二”转接管的材料为金属或塑料。

为了达到简要说明的目的，上述第三实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第四实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

第五实施例：

在本发明的第五个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图10为本发明第五实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，如图10所示，与第一实施例的用于检测电器电致振动的传感装置相比，本实施例的传感装置的区别在于：

声传感器4a被振动传感器4b取代。振动传导杆2的后端从隔离室5前端的通孔插入后与隔离室5固定连接，振动传感器4b置于隔离室5内并固定在振动传导杆2的端面上，振动传感器4b的敏感轴平行于振动传导杆2，信号处理芯片8与振动传感器4b电连接。套筒1固定在支座7上，隔离室5置于套筒1内，振动传导杆2从套筒1前端伸出。弹簧3设置于套筒1内，其一端顶在隔离室5后端，另一端顶在套筒1后端的限位槽底。隔离室5能够在外力作用下在套筒1内滑动，撤除外力后所述隔离室5能够被套筒1内的弹簧3自动复位。

图11为本发明第五实施例中传感装置处于工作状态的示意图，移动支座7或被测电器9，使所述振动传导杆2的前端顶在被测电器9的指定位置上，并使弹簧3被压缩到预设长度，被测电器9的电致振动信号由所述振动传导杆2传至其后端被所述振动传感器4b接收，振动传感器4b输出的电信号由信号处理芯片8处理。

为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第五实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

第六实施例：

在本发明的第六个示例性实施例中，提供了一种用于检测电器电致振动的传感装置。图12为本发明第六实施例用于检测电器电致振动的传感装置的结构示意图，如图12所示，与第五实施例的用于检测电器电致振动的传感装置相比，本实施例的传感装置的区别在于：

套筒1固定在支座7上，振动传导杆2穿过套筒1，弹簧3置于套筒1内并套在振动传导杆2上，弹簧3的一端顶在振动传导杆2的突起上，另一端顶在套筒1的后端，在外力作用下振动传导杆2能够沿套筒1滑动，撤除外力后振动传导杆2能够被弹簧3自动复位。振动传感器4b固定在振动传导杆2的后端，信号处理芯片8与振动传感器4b电连接。

图13为本发明第五实施例中传感装置处于工作状态的示意图，移动支座7或被测电器9，使振动传导杆2的前端顶在被测电器9上，并使弹簧3被压缩到预设长度，被测电器9的电致振动信号由所述振动传导杆2传至其后端被所述振动传感器4b接收，振动传感器4b输出的电信号由信号处理芯片8处理。

为了达到简要说明的目的，上述第五实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第六实施例一种用于检测电器电致振动的传感装置介绍完毕。

综上所述，本发明的传感装置中使用的检测传感器为声传感器或振动传感器，本发明的用于检测电器电致振动的传感装置体积小，重量轻，抗环境振动和环境噪声干扰的能力强，检测准确度高，重复性好，检测效率高，能够检测电器的微弱电致振动信号，能够用于检测电器内部狭小区域的振动特性，适合于在电器制造过程中在线检测电器的电致振动，还适用于在电器的运行过程中检测其电致振动，从而判断电器的工作状态是否正常。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：

(1)弹簧除了采用压缩弹簧的形式外，还可以采用拉伸弹簧的形式；在采用拉伸弹簧的情况下，弹簧应该置于套筒前端；

(2)振动传导杆除了用实心杆外，还可以用两端开口的金属管或陶瓷管或玻璃管来代替；当采用管状的振动传导杆时，与被测电器接触的一端可以是喇叭口形状；

还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以上描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明实施例的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。