[实用新型]一种基于增材制造技术的三向振动测试传感器

说明书

一种基于增材制造技术的三向振动测试传感器属于检测技术领域，本实用新型的基于增材制造技术的三向振动测试传感器的振动测试组件中圆柱体的中心孔与底座的中心杆固接，传感器外壳下端固接于底座中中盘上面；信息管理模块中振动信号采集卡的数据输入端与振动测试组件中各感应组件的数据传输接口通信连接，利用导振液体作为振动传导介质，采用增材制造技术制作压电层和封装体。本实用新型可以连续的进行振动波传导，压电层具有较高的电导率和灵敏度，优化和提升了采集到的振动信号的质量及数量，制作工艺简单、成本低廉。

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，具体涉及一种基于增材制造技术的三向振动测试传感器及制备方法。

背景技术

振动量测试传感器是种类繁多的传感器的一个重要分支，它的作用是把振动造成的振动位移、振动速度和振动加速度定量转化成电信号的形式记录并反馈给使用者。由于材料科学及电子计量技术发展的限制，现如今常见的振动传感器包括有光纤光栅式振动传感器、压电式振动传感器和电容式振动传感器，这几类传感器大多都以传统的金属材料、半导体材料制造，存在一些显而易见的不足，例如：复杂的制作工艺，结构不够精简，刚度硬度较大而柔韧性不足，对微小振动量不能做到有效的检测，且难以在恶劣环境下应用，因此传感器的灵敏度、稳定性等性能不能满足人们日益增长的需求。

传统的压电陶瓷传感器大多以单一的锆钛酸铅作为压敏元件，随着新材料的发展，一些具有优异性能的复合材料逐步出现，融入金属离子的压电陶瓷复合材料吸引了广大中外研究人员的关注，在传感器制备领域发展迅猛。金属传导材料Al、Zn、At和Ag等尝试用做传感器中，高质量比例的金属材料使传感器获得较好的电导率和灵敏度，高分子聚合物及柔性基体制备的柔性传感器应用越来越广泛。

传统传感器的制备方法普遍存在着一些不足，比如说制备过程繁杂、制备工艺落后，尤其针对柔性复合材料的传感器制备，难以实现复合材料的均匀成型。增材制造技术以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料及复合材料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术具有快速简单、成型精度高、无副产物产生、能胜任各种结构产品制造的优点，其在模具制造、工业设计、建筑工程以及医疗产业等领域中有重要应用。将增材制造技术应用于传感器的制造过程中，使定制结构的传感器及复合材质传感器的制备成为了现实。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于增材制造技术的三向振动测试传感器及制备方法，以克服传统振动测试传感器的不足。

本实用新型的基于增材制造技术的三向振动测试传感器由底座A、振动测试组件B、传感器外壳C和数据管理模块D组成，其中底座A由底盘1、中盘2和中心杆3组成，底盘1、中盘2和中心杆3自下而上顺序排列并固接；振动测试组件B中圆柱体13的中心孔6与底座A 的中心杆3固接，传感器外壳C下端固接于底座A中中盘2的上面；数据管理模块D中振动信号采集卡35的数据输入端与振动测试组件B中感应组件Ⅰ4、感应组件Ⅲ8、感应组件Ⅱ10、感应组件Ⅳ11、感应组件Ⅴ15和感应组件Ⅵ17的数据传输接口21通信连接。

所述的振动测试组件B由感应组件Ⅰ4、悬臂梁Ⅰ5、悬臂梁Ⅲ7、感应组件Ⅲ8、悬臂梁Ⅱ9、感应组件Ⅱ10、感应组件Ⅳ11、悬臂梁Ⅳ12、圆柱体13、悬臂梁Ⅴ14、感应组件Ⅴ15、悬臂梁Ⅵ16和感应组件Ⅵ17组成，其中圆柱体13上设有中心孔6；悬臂梁Ⅰ5内端固接于圆柱体13左侧上端，感应组件Ⅰ4固接于悬臂梁Ⅰ5近外端上面；悬臂梁Ⅱ9内端固接于圆柱体13右侧上端，感应组件Ⅱ10固接于悬臂梁Ⅱ9近外端下面；悬臂梁Ⅲ7内端固接于圆柱体 13前侧下端，感应组件Ⅲ8固接于悬臂梁Ⅲ7外端上面；悬臂梁Ⅳ12内端固接于圆柱体13右侧下端，感应组件Ⅳ11固接于悬臂梁Ⅳ12外端上面；悬臂梁Ⅴ14内端固接于圆柱体13后侧下端，感应组件Ⅴ15固接于悬臂梁Ⅴ14外端上面；悬臂梁Ⅵ16内端固接于圆柱体13左侧下端，感应组件Ⅵ17固接于悬臂梁Ⅵ16外端上面。