[发明专利]复合型振动加速度传感器

说明书

本发明涉及一种复合型振动加速度传感器，具有一个置于传感器外壳内的基座及内壳，内壳内基座上设有两个不同工作频带的敏感件芯体，两个敏感件芯体之间通过预紧螺杆及预紧螺母固定连接在一起，内壳与置有两个敏感件芯体的基座焊接，组成敏感件组件，内壳上部置有电路板，敏感芯体信号输出引线连接电路板，电路板输出引线连接固定在传感器外壳侧面的插座。本发明采用复合型加速度传感器，即可满足振动主动控制的需要，同时又可满足同测点振动状态监测的需求；将两种性能集成于一体的传感器，减少布线工作以及线缆使用量，降低布线中遇到的不可抗拒因素以及施工大意造成的损失；有效降低加速度传感器的体积，占用空间小，有效提高空间利用率的优点。

技术领域

本发明涉及一种应用于船舶领域的设备振动主动控制和设备振动状态监测的振动加速度传感器，尤其是一种复合型振动加速度传感器。

背景技术

压电式振动加速度传感器在船舶领域被广泛应用于设备振动主动控制和设备振动状态监测的前端信号采集。它具有灵敏度高、体积小以及环境适应性高等优点，带域宽，可以检测低频到高频信号，测点范围宽，测量范围从微弱信号到大的振动。

振动主动控制主要用于在设备机脚布置振动加速度传感器和作动器，一个作为控制环节的反馈信号一个作为执行机构，通过振动加速度信号的对传递到机脚的振动加速度信号反馈给控制器，控制器通过一定控制算法，将输出信号给功率放大器，从而控制作动器输出一个与传递到机脚的振动可相互抵消的力，从而达到控制传递到设备机脚以下的振动的目的。

振动状态监测，主要用于通过在设备机脚铺设振动加速度传感器，来达到监测设备向外传递的振动和自身的运行状态，据此可对设备的故障和异常情况进行预警，并可对发生的故障进行诊断和分析。

振动加速度传感器在前一系统在主动控制系统中主要扮演控制环节振动反馈功能，因执行器主要侧重于10～500Hz的低频领域且对传感器的输出信噪比要求高，对信号的测量量程要求不高，故改型传感器的主要需要频率范围较低，灵敏度较高，量程较小的振动加速度传感器。

振动加速度传感器在振动状态监测系统中主要扮演前端数据全覆盖采集功能，它要求对传递到机脚的振动全面、丰富的展现，因此其传感器主要要求中高频领域，灵敏度要求相对较低，量程较大，频率范围要求较宽泛。

如在同一设备上同时布置两套系统，按照传统方法，一般有以下两种实现方式：

1.即需要在同一测点位置布置两个振动加速度传感器，两组线缆，此时存在成本高，空间浪费等缺点，同时对系统简化带来不利影响。

2.如若仅布置一个传感器，另外一个信号通过硬件电路复制给另外一个系统，但根据以上两个系统的特点，只可满足一个系统的使用而牺牲另外一个系统的性能。

发明内容

本发明是要提供一种复合型加速传感器，即可满足振动主动控制的需要，同时又可满足同测点振动状态监测的需求。将两种用途，两种性能的加速度传感器集成于一个腔体内，同时向两个系统输出所需变量。本发明所要实现的目的如下：

1.使用复合型加速传感器降低传感器使用数量，大幅度削减成本投入，同时减少布线工作以及线缆使用量，提高空间使用率，使系统结构更加简化。

2.复合型加速传感器有两路输出量，同时满足两个不同系统的工作频率范围，其中一路用于在主动控制系统中起到控制环节振动反馈功能，另外一路用于在振动状态监测系统中起到数据采集功能，可以同时满足两个系统的性能。

3.复合振动加速度传感器，将两种性能的加速度传感器集成于一个腔体内的方法，用于解决无法同时满足主动控制、状态监测需求的技术问题。