[实用新型]一种旋转轴振动传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械动力装置测量领域，更具体地说，是涉及一种旋转轴振动传感器。

背景技术

目前，复杂运动物体的振动测量，如旋转轴上的振动测量，通常需要复杂的电刷集流环或无线电传输，将旋转轴上的振动电信号传至静止的接收装置。也有用旋转编码器的方法，将转动轴的扭振信号传至静止的接收装置。但是，这些测量装置结构复杂、易受机器本体振动的干扰、价格较贵。

因此期望有一种结构简单、合理的旋转轴测量装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种旋转轴振动传感器，以简便的无线方式测量旋转轴的振动，包括扭振、纵振等形式的振动测量。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种旋转轴振动传感器，用于测量一运动物体的振动，该传感器包括惯性转子、可变电容和耦合电容。惯性转子可滑套在该运动物体上的一转轴上，并通过一弹性元件与该运动物体连接。可变电容的两个电极板设置在该转轴与该惯性转子之间，其电容量随该惯性转子相对该运动物体的扭振角度和/或纵向相对振动改变。耦合电容将该可变电容耦合到一静止物体，用以非接触地传送该可变电容的电容量至该静止物体。

在上述的旋转轴振动传感器的一个实施例中，该可变电容包括两个扇形电极电容，其电容量随该惯性转子相对该运动物体的扭振角度改变。该耦合电容包括两个环形电极电容，分别设置在该转轴与该静止物体之间。两个扇形电极电容与两个环形电极电容串联。

在上述的旋转轴振动传感器的另一个实施例中，该可变电容包括平板电极电容，其电容量随该惯性转子相对该运动物体的纵向相对振动改变。该耦合电容包括两个环形电极电容，分别设置在该转轴与该静止物体之间、以及该惯性转子与该静止物体之间。平板电极电容与两个环形电极电容串联。

在上述的旋转轴振动传感器的又一个实施例中，该可变电容包括电容量随该惯性转子相对该运动物体的扭振角度改变的扇形电极电容，以及电容量随该惯性转子相对该运动物体的纵向相对振动改变的平板电极电容。该耦合电容包括三个环形电极电容，其中两个环形电极电容分别设置在该转轴与该静止物体之间，另一环形电极电容设置在该惯性转子与该静止物体之间。

在上述的旋转轴振动传感器中，该耦合电容耦合到该静止物体的那一电极板通过导线连接到电容测量仪。

在上述的旋转轴振动传感器中，该耦合电容的形状为筒形、圆环板形或锥形。

在上述的旋转轴振动传感器中，该可变电容的形状为扇形、圆片形、圆弧形、或锥形。

本实用新型由于采用以上技术方案，以新颖、合理的方式将电容组合以检测惯性转子相对于待测物体的运动，并通过非接触方式传送该反映该运动的电容量信号至静止物体的测量装置。相比现有技术，本实用新型具有结构简单、成本低的特点，可用于转轴的扭振、纵振等振动测量，特别适用于动力装置运行的长期监测。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的电容-惯性转子测量运动物体振动的工作原理示意图。

图2是本实用新型一实施例的电容-惯性转子式扭振传感器原理示意图。

图3是本实用新型一实施例的电容-惯性转子式纵振传感器原理示意图。

图4是本实用新型一实施例的电容-惯性转子式扭振、纵振合一的传感器原理示意图。

图5是本实用新型的电容式扭振传感器应用实例。

图6是本实用新型的电容-惯性转子式扭振纵振传感器应用实例。

图7是本实用新型一实施例的半桥-空心套管式的电容-惯性转子式纵振传感器。

具体实施方式

图1是本实用新型一实施例的电容-惯性转子测量运动物体振动的工作原理示意图。参照图1(a)所示，在一个机械系统中存在一个静止物体1和一个运动物体2，该运动物体例如可因旋转运动可产生扭振、纵振。本实施例的传感器包括耦合电容11、可变电容12以及惯性转子13。

耦合电容11布置在静止物体1和运动物体2之间，其中电容位于静止物体1上的固定电极用于连接外接导线，运动电极布置在运动物体2上，实现电容耦合以无线传输电信号。