[发明专利]一种收集机械振动能量的空压机状态检测系统

说明书

本发明提出一种收集机械振动能量的空压机状态检测系统，包括：压电俘能供电装置、整流储能模块和监测传感模块；压电俘能供电装置包括：支撑装置、全方位振子夹具、压电俘能振子和固有频率调节装置；整流储能模块包括：桥式整流电路、滤波电容、蓄电池；监测传感模块包括：温度传感器、流量传感器、压力传感器、电流传感器；本发明不需要大量的布线，并且易于安装，节约了财力和物力；不需要更换电池，提高了空压机的监测效率；只要设备工作环境中机械振动一直存在，就可以持续为监测系统供能，可以长期适用需要监测的空压机；减少了因使用化学电池对环境造成的污染；结构简单，易于加工制作和实现结构上的小型化、集成化，适于应用在各类机械中。

技术领域

本发明属于空压机远程监控技术领域，具体涉及一种收集机械振动能量的空压机状态检测系统。

背景技术

空气压缩机是煤矿生产中重要的动力设备，井下大量的作业设备例如风镐和风钻等，均由空压机提供动力。同时，矿井压风自救系统是煤矿井下安全避险“六大系统”之一，因此空压机能否安全、长期稳定的运行，对整个煤矿的作业生产和井下工作人员的生命安全都起着至关重要的影响。但空压机全功率运行时耗电量很大，其输入能源的80％左右经由振动发热将转化为热能无效排放掉，会造成大量的经济消耗。另一方面，在空压机系统出现故障时，无法实现对故障及时排查和精确定位，也会延误了最恰当维修时机，影响了空压机系统的使用寿命，这就造成了不必要的经济损失。因此，收集空压机的振动能量并为空压机状态检测系统供电是一项可行且具有重要意义的方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种收集机械振动能量的空压机状态检测系统。

一种收集机械振动能量的空压机状态检测系统，其特征在于，包括：压电俘能供电装置、整流储能模块和监测传感模块；

所述压电俘能供电装置，包括：支撑装置、全方位振子夹具、压电俘能振子和固有频率调节装置；

所述整流储能模块，包括：桥式整流电路、滤波电容、蓄电池；

所述监测传感模块，包括：温度传感器、流量传感器、压力传感器、电流传感器；

所述支撑装置的下端通过螺纹连接于空气压缩机电机箱体上方，所述全方位振子夹具通过螺纹连接于支撑装置的上端，所述压电俘能振子和固有频率调节装置均有多个，所述多个压电俘能振子的一端通过螺纹与全方位振子夹具相连，所述各固有频率调节装置固定于各压电俘能振子的另一端；

所述各压电俘能振子表面引出电极通过导线连接桥式整流电路的一端，所述桥式整流电路的另一端连接滤波电容的一端、电流传感器的输入端、蓄电池的输入端，所述滤波电容并联于桥式整流电路与电流传感器之间，所述电流传感器的输出端连接蓄电池的输入端，所述蓄电池的输出端连接温度传感器的输入端、压力传感器的输入端和流量传感器的输入端，所述温度传感器安装于空气压缩机主机喷油口下端，所述压力传感器安装于空气压缩机最小压力阀到排气端之间的管路上，所述流量传感器安装于空气压缩机风包出口管道或干燥机后方。

所述压电俘能振子包括上层板、下层板和中层基板；所述上层板、下层板和中层基板通过胶合固定；

所述上层板和下层板均为压电陶瓷材料；所述中层基板为金属板。

所述金属板为铜质金属板。

本发明的有益效果：