[实用新型]基于智能材料的自供电式机泵安康传感器

说明书

本实用新型涉及机泵运行监控技术，旨在提供一种基于智能材料的自供电式机泵安康传感器。包括振动监测传感器、底座、振动俘能器和控制电路板；所述振动俘能器包括压电材料层和弹性部件，弹性部件的一端固定在底座上，压电材料层均匀粘贴在弹性部件的表面；压电材料层的上下表面均匀覆盖电极，并由电极分别引出导线连接至控制电路板；控制电路板上依次设置变压器、整流电路和滤波电路，变压器与压电材料层的电极相连，滤波电路的输出端接至所述振动监测传感器。本实用新型的自供电式机泵安康传感器结构简单，安装使用方便，故障率低，应用更广泛。解决了需要定期更换电池的缺点，可将浪费的机械能转换为电能，提高能源的利用程度，节省资源。

技术领域

本实用新型涉及机泵运行监控技术，特别涉及一种基于智能材料的自供电式机泵安康传感器，能将压电或挠电材料的能量采集转化应用到振动监测传感器以实现供电。

背景技术

近年来，因工业设备的操作不当、运维不善、质量缺陷等原因引起的安全事故非常多，这不仅影响了生产装置的安全平稳运行，而且给企业和国家造成重大的损失。所以，对运行过程中的机泵设备进行状态监测、故障诊断是维系现代化生产安全的必然发展趋势。机泵安康传感器用于设备的安全与健康检测中，将机泵运行的状态与振动情况进行实时的数据采集，通过人工智能、智慧流体、云计算+边缘计算、大数据与智能传感器的创新应用，并融合“节能+安康的服务经验”，全力实现工业设备的“数字化安康+平台化服务”，为设备全生命周期的安全管控与健康运行保驾护航，促进工业企业生产的安全与高效发展。

而目前的机泵安康传感器都是需要电池供电，理论上电池的寿命只有三年。在实际的工业生产运行中，随着工况的恶劣与外部环境温度的影响，电池的寿命会大幅度减低。此外，随着传感器采集的数据点数的增加，传感器的实际使用寿命不足一年。因此需要不断的更换电池或者机泵安康传感器来满足实际的健康监测需求，并且电池对环境有一定的污染。如何基于智能材料，设计开发可自供电的机泵安康传感器具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种基于智能材料的自供电式机泵安康传感器。

为解决技术问题，本实用新型提供了一种基于智能材料的自供电式机泵安康传感器，包括振动监测传感器、底座、振动俘能器和控制电路板；所述振动俘能器包括压电材料层和弹性部件，弹性部件的一端固定在底座上，压电材料层均匀粘贴在弹性部件的表面；压电材料层的上下表面均匀覆盖电极，并由电极分别引出导线连接至控制电路板；控制电路板上依次设置变压器、整流电路和滤波电路，变压器与压电材料层的电极相连，滤波电路的输出端接至所述振动监测传感器。

作为一种改进，所述弹性部件是指弹性梁，弹性梁的一端固定在底座上且另一端与底座保持间距。

作为一种改进，还包括与底座配套安装的外壳，所述振动监测传感器、振动俘能器和控制电路板位于底座和外壳之间的空腔内。

作为一种改进，所述振动监测传感器中设置有线或无线通信模块，能够通过与之适配的有线连接或无线连接方式与上位计算机进行数据传输。

作为一种改进，所述无线通信模块是指LoRa、NB-IoT或WiFi无线通信模块，所述无线连接方式是指通过LoRa、NB-IoT或WiFi无线通信网关实现连接。