採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器的製造方法
2023-07-24 14:29:01 1
採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器的製造方法
【專利摘要】採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器涉及電力領域。它包括一信號處理模塊，信號處理模塊連接一無線通信模塊，還包括一電源模塊，電源模塊包括一蓄能機構，發電機構，發電機構包括一永磁體、一電感線圈，電感線圈連接信號處理模塊；外殼的橫截面呈等腰梯形狀，外殼的兩個腰上各設有一開口，一柔性片穿過兩個開口，柔性片位於發條機構的下方，所述柔性片的中部設有一朝上的擋頭，擋頭位於外殼內，擋頭距離轉軸的最近距離小於永磁體距離轉軸的最遠距離。如橋梁變形超過一定值後，永磁體脫離擋片的阻擋在發條機械能的帶動轉動，從而使電源模塊發電，進而驅動信號處理模塊通過無線通信模塊向外發送報警信號。
【專利說明】採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力領域，具體涉及傳感檢測領域。
【背景技術】
[0002]橋梁發生形變是非常危險的事情。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，以解決上述技術問題。
[0004]採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，包括一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線通信模塊，其特徵在於，還包括一電源模塊，所述電源模塊包括一將電能轉化為機械能的蓄能機構，所述蓄能機構包括一電機、一發條機構，所述發條機構包括一發條、一位於所述發條中部的轉軸，所述電機的驅動軸連接所述轉軸；
[0005]所述電源模塊還包括一將機械能轉化為電能的發電機構，所述發電機構包括一永磁體、一電感線圈，所述電感線圈連接所述信號處理模塊；
[0006]所述電源模塊還包括外殼,所述電感線圈嵌入所述外殼內，所述外殼內設有一用於固定所述轉軸的轉軸支架，所述轉軸位於所述轉軸支架上，所述轉軸可繞所述轉軸支架轉動，所述永磁體位於所述外殼內，所述永磁體固定在所述轉軸上；
[0007]所述外殼的橫截面呈等腰梯形狀，所述外殼的兩個腰上各設有一開口，一柔性片穿過兩個開口，所述柔性片位於所述發條機構的下方，所述柔性片的中部設有一朝上的擋頭，所述擋頭位於所述外殼內，所述擋頭距離所述轉軸的最近距離小於所述永磁體距離所述轉軸的最遠距離。本發明使用時，首先將外殼、柔性片的兩端均固定在橋梁上，如果橋梁出現斷裂或者將要斷裂，橋梁變長，帶動柔性擋片運動，進而帶動擋頭遠動，如橋梁變形超過一定值後，永磁體脫離擋片的阻擋在發條機械能的帶動轉動，從而使電源模塊發電，進而驅動信號處理模塊通過所述無線通信模塊向外發送報警信號。本發明採用特別設計的機械能蓄電系統，機械能蓄電系統存儲的是機械能，再採用極為高效的磁場切換電源轉化為電能的方式，實現電能存儲和轉化釋放。可以良好抵禦潮溼和水浸。而且使用壽命，可以達到數十年，甚至上百年。而且結構簡單，成本低廉。
[0008]所述外殼的底部、所述柔性擋片的兩個端部均設有背膠。本發明通過背膠粘貼在橋梁上。
[0009]所述柔性擋片的兩個端部設有螺栓孔。本發明通過螺栓孔利用螺栓固定在橋梁上。
[0010]所述開口優選與豎直面的夾角為5度到60度。以減少柔性擋片的運動阻力，提高警報的靈敏度和準確性。
[0011]所述永磁體的兩個端部均呈半圓狀。以減少轉動過程中與外殼的摩擦。
[0012]所述端部的側面設有一防護層。所述防護層可以為塑料層，也可以為金屬層。
[0013]所述電感線圈優選由至少兩個單層線圈構成，各單層線圈均以所述轉軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小於0.5_。以產生較大的電能。
[0014]所述電感線圈與所述信號處理模塊之間設有一過流保護電路，所述過流保護電路包括比較電路，所述比較電路的一個輸入端連接一取樣電阻的電壓，所述比較電路的一個輸入端連接一基準電壓，所述取樣電阻位於所述過流保護電路與信號處理模塊之間的供電線上。所述過流保護電路採用取樣電阻上電壓和基準電壓比較的過流保護電路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的部分結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0017]參照圖1，採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，包括一信號處理模塊，信號處理模塊連接一無線通信模塊，還包括一電源模塊，電源模塊包括一將電能轉化為機械能的蓄能機構，蓄能機構包括一電機、一發條機構I，發條機構I包括一發條、一位於發條中部的轉軸，電機的驅動軸2連接轉軸；電源模塊還包括一將機械能轉化為電能的發電機構,發電機構包括一永磁體5、一電感線圈，電感線圈連接信號處理模塊；電源模塊還包括外殼，電感線圈嵌入外殼內，外殼內設有一用於固定轉軸的轉軸支架，轉軸位於轉軸支架上，轉軸可繞轉軸支架轉動，永磁體5位於外殼6內，永磁體5固定在轉軸上；外殼6的橫截面呈等腰梯形狀，外殼6的兩個腰上各設有一開口，一柔性片6穿過兩個開口，柔性片6位於所述發條機構I的下方，柔性片6的中部設有一朝上的擋頭3，擋頭3位於外殼內，擋頭3距離轉軸的最近距離小於永磁體5距離轉軸的最遠距離。
[0018]本發明使用時，首先將外殼、柔性片的兩端均固定在橋梁上，如果橋梁出現斷裂或者將要斷裂，橋梁變長，帶動柔性擋片運動，進而帶動擋頭遠動，如橋梁變形超過一定值後，永磁體5脫離擋片的阻擋在發條機械能的帶動轉動，從而使電源模塊發電，進而驅動信號處理模塊通過無線通信模塊向外發送報警信號。本發明採用特別設計的機械能蓄電系統，機械能蓄電系統存儲的是機械能，再採用極為高效的磁場切換電源轉化為電能的方式，實現電能存儲和轉化釋放。可以良好抵禦潮溼和水浸。而且使用壽命，可以達到數十年，甚至上百年。而且結構簡單，成本低廉。
[0019]柔性片位於發條機構I的下方，可很好的利用外殼的下方空間。為方便柔性片移動，柔性片的下方設有滾珠。滾珠可以減少柔性片的移動阻力，同時為柔性片提供擋頭的支撐。
[0020]可以是:外殼的底部、柔性擋片的兩個端部均設有背膠。本發明通過背膠粘貼在橋梁上。
[0021]還可以是:柔性擋片的兩個端部設有螺栓孔。本發明通過螺栓孔利用螺栓固定在橋梁上。
[0022]開口優選與豎直面的夾角為5度到60度。以減少柔性擋片的運動阻力，提高警報的靈敏度和準確性。
[0023]永磁體5的兩個端部均呈半圓狀。以減少轉動過程中與外殼的摩擦。端部的側面設有一防護層。防護層可以為塑料層，也可以為金屬層。電感線圈優選由至少兩個單層線圈構成，各單層線圈均以轉軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小於0.5mm。以產生較大的電能。
[0024]電感線圈與信號處理模塊之間設有一過流保護電路，過流保護電路包括比較電路，比較電路的一個輸入端連接一取樣電阻的電壓，比較電路的一個輸入端連接一基準電壓，取樣電阻位於過流保護電路與信號處理模塊之間的供電線上。過流保護電路採用取樣電阻上電壓和基準電壓比較的過流保護電路。
[0025]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，包括一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線通信模塊，其特徵在於，還包括一電源模塊，所述電源模塊包括一將電能轉化為機械能的蓄能機構，所述蓄能機構包括一電機、一發條機構，所述發條機構包括一發條、一位於所述發條中部的轉軸，所述電機的驅動軸連接所述轉軸； 所述電源模塊還包括一將機械能轉化為電能的發電機構，所述發電機構包括一永磁體、一電感線圈，所述電感線圈連接所述信號處理模塊； 所述電源模塊還包括外殼，所述電感線圈嵌入所述外殼內，所述外殼內設有一用於固定所述轉軸的轉軸支架，所述轉軸位於所述轉軸支架上，所述轉軸可繞所述轉軸支架轉動，所述永磁體位於所述外殼內，所述永磁體固定在所述轉軸上； 所述外殼的橫截面呈等腰梯形狀，所述外殼的兩個腰上各設有一開口，一柔性片穿過兩個開口，所述柔性片位於所述發條機構的下方，所述柔性片的中部設有一朝上的擋頭，所述擋頭位於所述外殼內，所述擋頭距離所述轉軸的最近距離小於所述永磁體距離所述轉軸的最遠距離。
2.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述外殼的底部、所述柔性擋片的兩個端部均設有背膠。
3.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述柔性擋片的兩個端部設有螺栓孔。
4.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述開口與豎直面的夾角為5度到60度。
5.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述永磁體的兩個端部均呈半圓狀。
6.根據權利要求5所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述端部的側面設有一防護層。
7.根據權利要求6所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述防護層為塑料層。
8.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述電感線圈由至少兩個單層線圈構成，各單層線圈均以所述轉軸為中心呈螺旋狀繞制，相鄰的兩個單層線圈之間的距離不小於0.5mm。
9.根據權利要求1所述的採用機械能蓄電的橋梁形變監測傳感器，其特徵在於:所述電感線圈與所述信號處理模塊之間設有一過流保護電路，所述過流保護電路包括比較電路，所述比較電路的一個輸入端連接一取樣電阻的電壓，所述比較電路的一個輸入端連接一基準電壓，所述取樣電阻位於所述過流保護電路與信號處理模塊之間的供電線上。
【文檔編號】F03G1/00GK104390627SQ201410714389
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月1日 優先權日:2014年12月1日
【發明者】熊鳴翔 申請人:國網上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司, 上海諸光機械有限公司