[发明专利]一种自发电旋转轴应变监测装置及系统

说明书

本发明提供一种自发电旋转轴应变监测装置及系统，所述应变监测装置包括：应变片单元，用于安装于旋转轴的危险截面处，测量旋转轴的应变量；采集模块与应变片单元连接，用于从应变片单元采集应变信号；自修正模块与采集模块连接，用于对应变信号进行修正；信号发射模块，与自修正模块连接，用于将修正后的应变信号发射传输至处理设备，实现应变监测；自发电模块与电源模块连接，用于在旋转轴运转过程中产生电能，并传输至电源模块；电源模块与采集模块、自修正模块和信号发射模块连接，用于储存自发电模块产生的电能，并为采集模块、自修正模块和信号发射模块提供电能。本发明有效解决了目前应变测试装置无法长时间工作的技术问题。

技术领域

本发明涉及旋转机构长时监测技术领域，特别涉及一种自发电旋转轴应变监测装置及系统。

背景技术

旋转轴是大部分旋转设备关键输送机构之一，它的运行稳定性对设备有着重要影响，旋转轴作为旋转设备的主要构件，承担设备全部的动力传输。对于需要长时间工作的设备，该类设备一般工期紧，设备在使用过程中，如果不出故障会24小时连续作业。

由于长时工作设备的旋转轴机构，无法定期拆换检修，只能等到出故障的时候进行检修，从而导致旋转轴出现故障之前无法及时发现并维修，因此经常会出现断轴现象。

为有效监测长时设备旋转轴在连续工作时的应力应变情况，需要一种能长时间运行的应变监测装置，然而目前存在的应变监测装置为充电式装置，无法长时间使用，只能满足短时测试功能，均无法满足长时工作装备的监测功能，特别是24小时连续工作的设备。

因此，若期望达到对长时工作设备旋转轴的应变监测，提供一种能长时使用，无需充电或更换电池的应变监测装置显得格外重要。

发明内容

针对目前长时工作设备的旋转轴需要长时监测的需求，需要解决目前在应变监测装置无法经常更换的前提下，电池续航能力不足，无法长时间使用的问题，本发明提出一种自发电旋转轴应变监测装置及系统，可以通过轴系的旋转，自行发电，长期提供应变监测功能，无需定期维护，为目前旋转轴应变监测的瓶颈提供有效解决方案。

本发明通过以下技术方案实现：

一种自发电旋转轴应变监测装置，包括：应变片单元、采集模块、自修正模块、自发电模块、电源模块和信号发射模块；

所述应变片单元用于安装于旋转轴的危险截面处，测量旋转轴的应变量；

所述采集模块与所述应变片单元连接，用于从所述应变片单元采集应变信号；

所述自修正模块与所述采集模块连接，用于对所述应变信号进行修正；

所述信号发射模块与所述自修正模块连接，用于将修正后的应变信号发射传输至处理设备，实现应变监测；

所述自发电模块与所述电源模块连接，用于在所述旋转轴运转过程中产生电能，并传输至所述电源模块；

所述电源模块与所述采集模块、所述自修正模块和所述信号发射模块连接，用于储存所述自发电模块产生的电能，并为所述采集模块、所述自修正模块和所述信号发射模块提供电能。

进一步的，所述自发电模块包括：加速度感应球、压力感应器、自发电框架单元以及自发电单元；

在旋转轴运转过程中，所述加速度感应球与所述压力感应器配合产生压力能；

所述自发电单元接收所述压力感应器产生的压力能，并将压力能转化为电能，传输至所述电源模块；

所述自发电框架单元用于为所述加速度感应球、所述压力感应器、所述自发电框架单元提供基础框架结构。

进一步的，在所述旋转轴系启动、停止或调速阶段，所述加速度感应球对所述压力感应器产生周向压力能；在所述旋转轴整个旋转阶段，所述加速度感应球对所述压力感应器产生径向压力能。