[发明专利]微能量收集的智能无线压力传感器及压力检测方法

说明书

本发明提供微能量收集的智能无线压力传感器及压力检测方法，其中，智能无线压力传感器包括：微能量收集模块，用于收集环境的微能量；电源管理模块，连接所述微能量收集模块，用于调理、储存所述微能量；控制模块，连接所述电源管理模块，用于在所述微能量达到临界值时，控制应变检测模块开始执行压力应变检测，并保存结果；所述应变检测模块，连接所述控制模块，用于在所述控制模块控制下执行压力应变检测动作。本发明的微能量收集的智能无线压力传感器及压力检测方法，为需长期进行压力检测的紧固件提供稳定的能源，整体结构采用一体微型化设计，减小体积方便工程安装，同时添加射频激励辅助数据采集，提升检测效率。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及微能量收集的智能无线压力传感器及压力检测方法。

背景技术

在铁路、电力、电信、桥梁等大型系统中，都有海量的紧固件，这些紧固件长期工作在野外环境，在风雨、震动、温变等自然力作用下，会发生螺栓松动等事件。由于供电、安装、数据采集等条件的限制，对于这些海量螺栓的状态监控是一个非常困难的问题，有些系统如铁路中，对重要的螺栓采用人力或半自动的方式一个个进行检查或检测，效率低下。

采用传统的压力传感器方法，由于供电的限制，无法实现长期有效的检测，同时为避免传统方法给工作人员户外操作带来的潜在危险，迫切需要一种无需外接供电且可以长期提供电能的测量装置，用以检测野外的紧固件工作状态。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供微能量收集的智能无线压力传感器及压力检测方法，用于解决现有技术中由于供电限制无法实现对紧固件长期检测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微能量收集的智能无线压力传感器，包括微能量收集模块，用于收集环境的微能量；电源管理模块，连接所述微能量收集模块，用于调理、储存所述微能量；控制模块，连接所述电源管理模块，用于在所述微能量达到临界值时，控制应变检测模块开始执行压力应变检测，并保存结果；所述应变检测模块，连接所述控制模块，用于在所述控制模块控制下执行压力应变检测动作。

于本发明的一实施例中，还包括：当所述微能量低于所述临界值时，进入停止工作状态。

于本发明的一实施例中，还包括：无线通信模块，连接所述控制模块，用于在工作状态下，接收到外部数据采集器的指令时，所述控制模块将保存的检测结果及标识信息通过无线传输的方式传输给所述外部数据采集器。

于本发明的一实施例中，还包括：射频能量收集模块，连接所述电源管理模块，用于获取由所述数据采集器发出的射频能量，在收集的所述环境的微能量不足时，将所述射频能量作为电能来源。

于本发明的一实施例中，所述微能量收集模块、所述电源管理模块、所述控制模块、及所述应变检测模块设于一检测与控制电路板；所述智能无线压力传感器还包括：金属压力环、应变片、及外壳；其中，

所述金属压力环采用空心金属筒形式，所述外壳固定在所述金属压力环外侧壁上，所述应变片固定在所述金属压力环的外表面，并位于所述外壳内，所述检测与控制电路板设于所述外壳与所述金属压力环所形成的容置空间内，所述检测与控制电路板远离外壳内侧壁的一端与所述应变片位置相对应。

于本发明的一实施例中，所述应变片用于应变检测与温度补偿；其中，检测应变片沿纵向布置，温度补偿应变片沿水平布置。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于微能量收集的压力检测方法，所述方法包括：

收集环境的微能量；

调理、储存所述微能量，并在所述微能量达到临界值时，开始执行压力应变检测，并保存结果。

于本发明一实施例中，还包括：当所述微能量低于所述临界值时，进入停止工作状态。