振动探针的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种振动探针，包括：外壳、设于外壳中的主控PCB板(22)与可拆卸的固定于外壳上的探针(24)；外壳用于保护主控PCB板(22)并与探针(24)固定；探针(24)用于采集被测设备的振动信息；主控PCB板(22)用于获取探针(24)采集到的振动信息；探针(24)的形状、长度和粗细均根据被测设备的空间设定。本实用新型的振动探针可以安装在有限物理空间，满足各种物理形状的工业设备或部件对振动传感器安装的要求，具有广泛的实用性和潜在的市场前景，特别适合作为工业设备健康状况分析的振动信息采集传感器。
【专利说明】
振动探针
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业设备监控技术领域，具体地，涉及一种振动探针。【背景技术】
[0002]随着工业4.0和工业大数据技术的发展和不断推广应用，传统的工业设备运行监测和故障诊断方法也在悄悄发生变革。利用智能传感器在线监测设备运行环境参数和状态参数对设备的健康状况进行精确的定量分析和管控，并通过对设备状态的预测性分析指定合理的维护计划、防止设备因故障而失效，已经成为企业降低运行成本、提高生产效率的重要手段。因此，企业对于具有远距离信息传输功能的智能传感器的需求越来越大。
[0003]工业设备运行时会产生振动，当振动的幅度与频率在一定范围时，工业设备是正常和健康的。但是，当振动的幅度或频率出现大幅度变化时，表明设备出现了故障或健康状况发生了改变。所以，工业设备监控经常使用振动传感器，在线或离线监测设备的振动幅度与频率，以此来判断设备运行的健康状况或进行故障诊断。
[0004]工业设备物理形状千变万化，有时需要监测的部位的物理空间有限，市场可供选择的振动传感器很难满足各种类型工业设备振动监测的需求。【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种振动探针，以解决现有技术中的振动传感器需要安装在监测的部位物理空间有限的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种振动探针，包括外壳、设于外壳中的主控PCB板与可拆卸的固定于外壳上的探针;外壳用于保护主控PCB板并与探针固定;探针用于采集被测设备的振动信息；主控PCB板用于获取探针采集到的振动信息；探针的形状、长度和粗细均根据被测设备的空间设定。
[0007]在其中一种实施例中，探针包括探针上螺口与探针下螺口；探针上螺口与外壳螺接，探针下螺口与被测设备螺接。
[0008]在其中一种实施例中，夕卜壳包括外壳顶盖、以及与外壳顶盖连接的外壳底座;夕卜壳底座上设有外壳底座螺孔，外壳底座螺孔通过外壳底座螺孔螺口与探针上螺口螺接。
[0009]在其中一种实施例中，外壳顶盖上设有至少一个外壳固定螺丝；外壳固定螺丝用于将外壳顶盖固定于外壳底座上。
[0010]在其中一种实施例中，主控PCB板上设有微处理器，以及分别与微处理器连接的存储器、温湿度传感器、三轴加速度传感器、指示灯、通信接口、调试接口和电源转换模块;存储器用于存储振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息;温湿度传感器用于采集振动探针的环境温度及湿度信息;三轴加速度传感器用于采集被测设备的振动信息； 指示灯用于显示振动探针的供电状态和通信状态;通信接口用于提供振动探针与外部设备的通信连接接口；调试接口用于提供振动探针的软件调试接口；电源转换模块用于供电;微处理器用于根据振动探针的环境温度及湿度信息来修正被测设备的振动信息，并根据振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息，控制指示灯显示振动探针的供电状态和通信状态。[〇〇11 ]在其中一种实施例中，主控PCB板上设有接线端子，用于引出内部接线。
[0012]在其中一种实施例中，外壳内部设有三轴加速度传感器保护套，用于保护三轴加速度传感器。
[0013]在其中一种实施例中，外壳顶盖上设有至少一个透光孔，用于提供指示灯显示供电状态和通信状态的孔。
[0014]在其中一种实施例中，通信接口为RS485接口。
[0015]在其中一种实施例中，调试接口为JTAG接口。
[0016]在本实用新型实施例中，探针相对于整个振动探针而言体积更小、更灵活，可以适应各种物理空间，采集被测设备振动信息；主控PCB板获取探针采集到的振动信息;本实用新型通过上述结构可以安装在有限物理空间，满足物理空间有限的工业设备或部件对振动传感器安装的要求，具有广泛的实用性和潜在的市场前景，特别适合作为工业设备健康状况分析的振动信息采集传感器。【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型中振动探针的功能结构原理图；
[0019]图2是本实用新型中振动探针的外形右视示意图；
[0020]图3是本实用新型中振动探针的外形俯视示意图；[0021 ]图4是本实用新型中振动探针的外形仰视示意图；
[0022]图5是本实用新型中振动探针的纵向剖面示意图。【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]鉴于现有的振动传感器很难满足各种类型工业设备振动监测需求，本实用新型实施例提供了一种振动探针，可以适应各种物理空间，满足各种物理形状的工业设备对振动传感器安装的要求。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0025]图5是本实用新型中振动探针的纵向剖面示意图。如图5所示，振动探针包括外壳、 设于外壳中的主控PCB板22与可拆卸的固定于外壳上的探针24;外壳用于保护主控PCB板22 并与探针24固定;探针24用于采集被测设备的振动信息;主控PCB板22用于获取探针采集到的振动信息;探针24的形状、长度和粗细均根据被测设备的空间设定。[〇〇26] 本实用新型通过探针24可以检测被测设备的振动情况，主控PCB板22则对上述振动情况进行处理。探针24相对于整个振动探针而言体积更小、更灵活，通过探针24可以检测到物理空间有限的被测设备的振动情况，满足物理空间有限的工业设备或部件对振动传感器安装的要求。
[0027]另外，本领域技术人员可根据被测设备的物理空间来选择各种形状、各种长短、各种粗细的探针以采集被测设备的振动信息。例如，当被测设备的物理空间为弯曲空间时，可选择曲探针来取代原先的直探针；当原探针过短无法接触被测设备时，可选择长探针来取代原先的短探针等等。其中，探针24可以使用不锈钢材料。[〇〇28] 如图5所示，在本申请的一个实施例中，探针24包括探针上螺口 241与探针下螺口 242;探针上螺口 241与外壳螺接，通过这种固定方式可以随时更换适宜尺寸的探针24;探针下螺口 242与被测设备螺接，以将振动探针固定于被测设备上，方便检测振动的设备，令探针采集的振动信息更加精确。
[0029]图4是本实用新型中振动探针的外形仰视示意图。如图4及图5所示，在本申请的一个实施例中，外壳包括外壳顶盖21、以及与外壳顶盖21连接的外壳底座23;
[0030] 外壳底座23上设有外壳底座螺孔231，外壳底座螺孔231通过外壳底座螺孔螺口 232与探针上螺口 241螺接，方便拆卸、更换探针24。其中，外壳顶盖21以及外壳底座23均可使用铝合金材料铸造。
[0031]图3是本实用新型中振动探针的外形俯视示意图，如图3所示，在本申请的一个实施例中，外壳顶盖21上设有至少一个外壳固定螺丝211;外壳固定螺丝211用于将外壳顶盖 21固定于外壳底座23上，使外壳成为一个整体。多个外壳固定螺丝211可位于外壳底座23的四角。[〇〇32]本实用新型通过上述结构可以安装在有限物理空间，满足各种物理形状的工业设备或部件对振动传感器安装的要求，具有广泛的实用性和潜在的市场前景。
[0033]图1是本实用新型中振动探针的功能结构原理图，如图1所示，在本申请的一个实施例中，主控PCB板22上设有微处理器11，以及分别与微处理器11连接的存储器12、温湿度传感器13、三轴加速度传感器14、指示灯15、通信接口 16、调试接口 17和电源转换模块18。
[0034]存储器12用于存储振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息，其中，存储器12可为flash存储器。[〇〇35] 温湿度传感器13用于采集振动探针的环境温度及湿度信息;三轴加速度传感器14 用于采集被测设备的振动信息。[〇〇36]指示灯15用于显示振动探针的供电状态和通信状态。其中，指示灯15可为2个LED 指示灯，例如，LED灯亮分别指示:振动探针的供电状态和通信状态。需要说明的是，可根据需要增加或减少指示灯的数量以配合实际的需要，本实用新型在此并不加以限制。
[0037]通信接口 16用于提供振动探针与外部设备的通信连接接口。通信接口 16是振动探针的网络通信接口，用于提供振动探针与外部设备的通信连接，将采集记录的被测设备运行数据上传。其中，外部设备包括但不限于智能手机、掌上电脑(PDA,Personal Digital Assistant)等智能装置。在其中一种实施例中，通信接口 16为RS485接口。
[0038]调试接口 17用于提供振动探针的软件调试接口，使外部设备通过该软件调试接口调试振动探针。在其中一种实施例中，调试接口 17为JTAG接口。
[0039]电源转换模块18用于供电，将直流5V电源转换为振动探针内部电路需要的各电压等级电源。
[0040]微处理器11用于根据振动探针的环境温度及湿度信息来修正被测设备的振动信息，并根据振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息，控制指示灯15显示振动探针的供电状态和通信状态。
[0041]需要说明的是，本实用新型可根据实际需求自行改变上述模块在主控PCB板22上的布局及线路设计。[〇〇42]本实用新型提供的振动探针采用微处理器作为技术核心，使振动探针集信息采集、信息处理、信息存储和信息远距离传输功能于一体，具有广泛的实用性和潜在的市场前景。特别是在全球大力开发和推广工业设备远程监控的背景下，适合用作智能振动信息采集前端。[〇〇43]在本申请的一个实施例中，主控PCB板22上设有接线端子221，用于引出内部接线， 接线端子221为PCB接线端子。图2是本实用新型中振动探针的外形右视示意图。如图2所示， 接线端子221中的3个端子连接通信接口 16，另2个端子连接电源转换模块18。
[0044]如图5所示，在本申请的一个实施例中，外壳内部设有三轴加速度传感器保护套 222,用于保护三轴加速度传感器14。其中，制作三轴加速度传感器保护套222的材料可以为工程塑料。
[0045]在本申请的一个实施例中，外壳顶盖21上设有至少一个透光孔212,用于提供指示灯15显示供电状态和通信状态的孔，将指示灯15的光透出外壳，便于工作人员观察。外壳顶盖21上透光孔212的数量与指示灯15—一对应，且位于指示灯15的正上方。本实用新型在此并不限制透光孔212的位置与数量。如图3所示，在本申请其中一个具体实施例中，2个透光孔212为对称分布。
[0046]具体实施时，探针24用于采集被测设备的振动信息，其形状、长度和粗细均根据被测设备的空间设定。通过探针上螺口241与外壳底座23螺接;通过探针下螺口 242与被测设备螺接，将振动探针固定于被测设备上，方便检测振动的设备，令探针采集的振动信息更加精确。如果被检测部位没有容置探针的物理空间，则可选择各种形状、各种长短、各种粗细的探针来满足实际需求。微处理器11通过温湿度传感器13得到振动探针的环境温度及湿度信息，通过三轴加速度传感器14得到被测设备的振动信息。微处理器11还根据振动探针的环境温度及湿度信息来修正被测设备的振动信息，并将上述信息通过通信接口 16传输到外部的智能设备。指示灯15显示振动探针的供电状态和通信状态。若振动探针的通信状态不正常，则通过调试接口 17调试振动探针。[〇〇47]综上所述，在本实用新型实施例中，本领域技术人员可根据被测设备的物理空间来选择各种形状、各种长短、各种粗细的探针以采集被测设备的振动信息，解决了振动传感器安装在物理空间有限的工业设备或部件上可能存在的问题；同时采用微处理器作为技术核心，使振动探针集信息采集、信息处理、信息存储和信息远距离传输功能于一体，具有广泛的实用性和潜在的市场前景。特别是在全球大力开发和推广工业设备远程监控的背景下，适合用作智能振动信息采集前端。
[0048]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种振动探针，其特征在于，振动探针包括外壳、设于外壳中的主控PCB板(22)与可 拆卸的固定于外壳上的探针(24);外壳用于保护主控PCB板(22)并与探针(24)固定；探针(24)用于采集被测设备的振动信息；主控PCB板(22)用于获取探针(24)采集到的振动信息；探针(24)的形状、长度和粗细均根据被测设备的空间设定。2.根据权利要求1所述的振动探针，其特征在于，探针(24)包括探针上螺口(241)与探 针下螺口(242);探针上螺口(241)与外壳螺接，探针下螺口(242)与被测设备螺接。3.根据权利要求2所述的振动探针，其特征在于，外壳包括外壳顶盖(21 )、以及与外壳 顶盖(21)连接的外壳底座(23);外壳底座(23)上设有外壳底座螺孔(231)，外壳底座螺孔(231)通过外壳底座螺孔螺口 (232)与探针上螺口(241)螺接。4.根据权利要求3所述的振动探针，其特征在于，外壳顶盖(21)上设有至少一个外壳固 定螺丝(211);外壳固定螺丝(211)用于将外壳顶盖(21)固定于外壳底座(23)上。5.根据权利要求4所述的振动探针，其特征在于，主控PCB板(22)上设有微处理器(11)， 以及分别与微处理器(11)连接的存储器(12)、温湿度传感器(13)、三轴加速度传感器(14)、 指示灯(15)、通信接口( 16)、调试接口( 17)和电源转换模块(18);存储器(12)用于存储振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息；温湿度传感器(13)用于采集振动探针的环境温度及湿度信息；三轴加速度传感器(14)用于采集被测设备的振动信息；指示灯(15)用于显示振动探针的供电状态和通信状态；通信接口(16)用于提供振动探针与外部设备的通信连接接口；调试接口(17)用于提供振动探针的软件调试接口；电源转换模块(18)用于供电；微处理器(11)用于根据振动探针的环境温度及湿度信息来修正被测设备的振动信息， 并根据振动探针的环境温度及湿度信息和被测设备的振动信息，控制指示灯(15)显示振动 探针的供电状态和通信状态。6.根据权利要求5所述的振动探针，其特征在于，主控PCB板(22)上设有接线端子 (221)，用于引出内部接线。7.根据权利要求5所述的振动探针，其特征在于，外壳内部设有三轴加速度传感器保护 套(222)，用于保护三轴加速度传感器(14)。8.根据权利要求5所述的振动探针，其特征在于，外壳顶盖(21)上设有至少一个透光孔 (212)，用于提供指示灯(15)显示供电状态和通信状态的孔。9.根据权利要求5所述的振动探针，其特征在于，通信接口( 16)为RS485接口。10.根据权利要求5所述的振动探针，其特征在于，调试接口( 17)为JTAG接口。
【文档编号】G01H17/00GK205607526SQ201620460276
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】刘军, 宋燕星, 阎芳, 范红岩, 徐燕, 赵东杰
【申请人】北京物资学院