[发明专利]振动传感器安装结构

说明书

一种振动传感器安装结构，提高了由机器振动传感器产生的测量信号的稳定性和可重复性。该结构具有与被测机器接触的外部环形表面和位于外部环形表面内的浅凹部。该凹部导致安装结构的共振振动发生于高于传感器的预期测量范围的频率处。该凹部还允许将安装力远离中部安装螺钉定位，并定位于更稳定的外部环形表面上。由于安装力远离中心，侧向力对测量信号的影响较小。

相关申请

本申请要求于2019年11月6日提交、序列号为62/931,247，名称为“用于提供传感器安装稳定性和谐振频率调整的结构”的美国临时专利申请和于2020年2月5日提交、序列号为16/782,764，名称为“振动传感器安装结构”的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本文描述的本发明的实施例涉及机器振动感测和监测领域。更具体地，实施例涉及一种结构，该结构用于将振动传感器牢固且稳定地安装至机器表面，并且用于至少部分地基于接触表面的面积和几何形状调整该结构的共振频率。

背景技术

通常，高质量的振动传感器应具有较高的频率响应。同样重要的是，传感器结构的任何共振振动都应发生于传感器要采集数据的期望频率范围之外的频率处，并且传感器的频率响应应在每个单元之间可重复。

因此，需要一种牢固且稳定的传感器安装结构，其与机器表面具有已知且可重复的接触区域。

发明内容

上述和其他需求通过一种振动传感器安装结构满足，该结构在与被测机器接触的结构表面的中部区域具有浅凹部，该结构提高了由振动传感器生成的测量信号的稳定性和可重复性。该凹部导致安装结构的共振振动发生在高于传感器的预期测量范围的频率处。该凹部还允许将安装力远离中部安装螺钉定位，并定位于更稳定的外部环形表面上。由于安装力被配置为远离中心，侧向力对测量信号的影响较小。

在一些优选的实施例中，振动传感器安装结构包括：传感器附接部分，用于容纳并牢固地固定振动传感器；以及基座部分，刚性连接至传感器附接部分。基座部分包括环形安装表面及中部凹入表面。环形安装表面被构造为接触机器的表面，并且具有外半径R和内半径r。由环形安装表面围绕的中部凹入表面被构造为不接触机器表面。内半径r和外半径R的值被选择以对安装结构的共振频率响应具有预定影响。

在一些实施例中，内半径r和外半径R的值被选择以使安装结构的共振频率响应处于测量频率范围之外，其中，振动传感器用于在该测量频率范围内测量机器的振动。

在一些实施例中，内半径r大于或等于外半径R的71％且小于或等于外半径R的75％。

在一些实施例中，振动传感器用于在1Hz至10KHz的范围内的测量频率下测量机器的振动，并且振动传感器的质量的范围为约0.65磅至约0.75磅，并且外径R的范围为12.3毫米至12.5毫米，内半径r的范围为8.9毫米至9.1毫米。

在一些实施例中，外半径R为12.4毫米，内半径r为9.0毫米。

在一些实施例中，传感器附接部分和基座部分一体成型为一个连续结构。

一些实施例包括穿过基座部分的中心孔，用于容纳用于将安装结构附接到机器的表面的螺栓或双头螺栓。

在一些实施例中，中心孔的半径小于环形安装表面的内半径r。

在一些实施例中，环形安装表面是基本平坦的。

在一些实施例中，环形安装表面被定义为环面的表面的部分。

在一些实施例中，中部凹入表面相对于环形安装表面凹入到范围为0.2毫米至0.4毫米的深度。

在一些实施例中，中部凹入表面相对于环形安装表面凹入到0.3毫米的深度。

附图说明