一种超续航振动监测器

本技术涉及振动监测领域，特别涉及一种超续航振动监测器。

背景技术：

1、大型机械装备的安全运行关乎国民经济的健康发展，对机械装备进行性能评估和健康监测，保证其安全、高效地运行尤为重要。振动信息的采集主要依赖于多种类型的振动传感器，加速度传感器和应变传感器是机械结构健康监测中普遍使用的振动传感器，其作为诊断机械装备结构损伤的工具，能够精确收集机械装备运行过程中的振动信号。发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的振动检测装置应用场景多样，所应用场景复杂更换电池困难；拾振器结构多采用弹簧结构，振动监测精度不高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种超续航振动监测器，以解决上述背景中现有技术的问题：应用场景复杂更换电池困难，需要外接电源或装置续航能力不足的，振动监测精度不高。

2、为实现上述目的，本实用新型提供技术方案如下：一种超续航振动监测器，其特征在于，包括主维度振动自供电模块、正交维度振动自供电模块、充电模块、电池模块、微处理器、信号调理电路、模数转换模块、数据存储器，轻量级别数据库存储器、报警模块、无线收发模块、外部天线、外壳；振动自供电模块，每个维度的都包括有：第一强力磁体、第二强力磁体、环形强力磁体以及绕在振动模块外壳中部的特斯拉感应线圈；外壳采用轻质高强度塑料，外壳底部设有垫片和安装垫，安装垫主要采用不粘胶覆盖，与垫片配合使用。

3、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块和正交维度振动自供电模块两端的第一强力磁体与第二强力磁体与环形强力磁体磁极相斥，使环形强力磁体在保守力场中可以往复运动；第一强力磁体、第二强力磁体通过榫卯结构固定；在有稳定振动源时，环形强力磁体在缠有感应线圈的振动模块外壳中间段做往复运动时，感应线圈两端得到稳定电信号。电信号包括但不限于交流电压、交流电流、复发振动相等。

4、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块和正交维度振动自供电模块环形强力磁体为环状磁体，与第一强力磁体和第二强力磁体磁极相对能保持悬浮，留有孔洞的目的是平衡运动时两端的密室气压。

5、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块和正交维度振动自供电模块正交放置，模块与外壳底面和近端侧面焊接，在振动时作为低频交流电源通过充电模块向电池供电。振动的同时产生的电信号经过信号调理电路和模数转换模块，电信号处理后输入msp430f149微处理器。

6、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：msp430f149微处理器将实时监测数据与采样阶段收集的轻量级别数据库存储器数据比对，故障则超出阈值控制报警模块和无线收发模块；无线收发模块所连接外部天线在振动模块外壳外部；msp430f149微处理器将每次故障报错的数据存储在数据存储器中，且数据存储器可拆卸以硬件读取。

7、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：电池模块内部有可充电电池，为msp430f149微处理器及其他模块供电，由振动自供电模块通过充电模块整流滤波稳压逆变后再次为电池模块充电。

8、作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：msp430f149微处理器与主维度振动自供电模块、正交维度振动自供电模块、充电模块、电池模块、微处理器、信号调理电路、模数转换模块、数据存储器，轻量级别数据库存储器、报警模块、无线收发模块、外部天线之间电性连接。

9、现有技术相比，本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

10、通过设置了主维度振动自供电模块、正交维度振动自供电模块、充电模块、电池模块、微处理器、信号调理电路、模数转换模块、数据存储器，轻量级别数据库存储器、报警模块、无线收发模块、外部天线、外壳；双维度振动监测既能最大限度收集振动信息，确保振动信息的准确并能利用振动的能量来形成闭环供能。基于振动自供电模块在采样阶段收集的振动电信号作为数据库存储在轻量级别数据库存储器中；装置开启监测模式时通过振动自供电模块得到运行时的电信号，降噪后通过微处理器对比数据库，超出阈值故障则微处理器控制报警模块与无线收发模块运行。工厂可通过在机床表面或内部安装本装置，采集模式五分钟即可采集到校准数据库，之后调至监测模式即可实现超续航高精度实时监测，极大地解决人工无法检测到的机械故障。在复杂应用场景中可自身供电，良好的解决了更换电池困难的问题；拾振器结构多采用磁悬浮结构，振动监测精度高，具有较高的实用性。

技术特征：

1.一种超续航振动监测器，其特征在于，包括主维度振动自供电模块(1)、正交维度振动自供电模块(2)、充电模块(3)、电池模块(4)、微处理器(5)、信号调理电路(6)、模数转换模块(7)、数据存储器(8)，轻量级别数据库存储器(9)、报警模块(10)、无线收发模块(11)、外部天线(12)、外壳(13)；主维度振动自供电模块(1)、正交维度振动自供电模块(2)，每个维度的都包括有：第一强力磁体(14)、第二强力磁体(15)、环形强力磁体(16)以及绕在振动模块外壳(18)中部的特斯拉感应线圈(17)；外壳(13)采用轻质高强度塑料，外壳底部设有垫片和安装垫，安装垫主要采用不粘胶覆盖，与垫片配合使用。

2.根据权利要求1所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块(1)和正交维度振动自供电模块(2)两端的第一强力磁体(14)和第二强力磁体(15)与环形强力磁体(16)磁极相斥，使环形强力磁体(16)在保守力场中可以往复运动；第一强力磁体(14)、第二强力磁体(15)通过榫卯结构固定；在有稳定振动源时，环形强力磁体(16)在缠有感应线圈(17)的振动模块外壳(18)中间段做往复运动时，感应线圈两端得到稳定电信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块(1)和正交维度振动自供电模块(2)环形强力磁体(16)为环状磁体，与第一强力磁体(14)和第二强力磁体(15)磁极相对能保持悬浮。

4.根据权利要求1或2所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：主维度振动自供电模块(1)和正交维度振动自供电模块(2)正交放置，模块与外壳底面和近端侧面焊接，在振动时作为低频交流电源通过充电模块向电池供电，振动的同时产生的电信号经过信号调理电路和模数转换模块，电信号处理后输入微处理器(5)。

5.根据权利要求1所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：微处理器(5)将实时监测数据与采样阶段收集的轻量级别数据库存储器(9)数据比对，故障则超出阈值控制报警模块(10)和无线收发模块(11)；无线收发模块所连接外部天线在振动模块外壳(18)外部；微处理器(5)将每次故障报错的数据存储在数据存储器(8)中，且数据存储器可拆卸以硬件读取。

6.根据权利要求1所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：电池模块(4)内部有可充电电池，为微处理器(5)及其他模块供电，由振动自供电模块(1)(2)通过充电模块(3)整流滤波稳压逆变后再次为电池模块(4)充电。

7.根据权利要求1或5所述的一种超续航振动监测器，其特征在于：微处理器(5)与主维度振动自供电模块(1)、正交维度振动自供电模块(2)、充电模块(3)、电池模块(4)、微处理器(5)、信号调理电路(6)、模数转换模块(7)、数据存储器(8)，轻量级别数据库存储器(9)、报警模块(10)、无线收发模块(11)、外部天线(12)之间电性连接。

技术总结
本技术公开了一种超续航振动监测器，包括：主维度振动自供电模块、正交维度振动自供电模块、充电模块、电池模块、微处理器、信号调理电路、模数转换模块、数据存储器，轻量级别数据库存储器、报警模块、无线收发模块、外部天线、外壳、强力磁体、环形强力磁体、特斯拉感应线圈、振动模块外壳；振动采集阶段，装置将正常的波形数据库储存；振动监测阶段，装置将实时电信号波形信息与数据库对比，通过是否超过阈值来发出警报或正常工作。在实时监测时，振动自供电模块产生的电能一部分用于监测，另一部分用于设备供电。本技术通过自供电振动模块采集实时数据库并对比，具有操作简便、适用范围广、设备超长续航、监测准确的效果。

技术研发人员：王康华,李文龙,陈果,郭炯辰,王攀龙,张芷叶,郭怡玮,张晓博
受保护的技术使用者：西安工程大学
技术研发日：20220927
技术公布日：2024/1/14