一种采用WiFi通讯技术的无线振动传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械振动信号的获取、采集与传输技术领域，具体涉及一种采用WiFi通讯技术的无线振动传感器。
【背景技术】
[0002]随着传感器技术、通讯技术、数据处理技术以及专家系统的不断发展和成熟，旋转机械振动监测与故障诊断技术也得到了飞速的发展和进步，已经成为旋转机械状态分析的一个重要技术手段。目前，针对旋转机械的本体、电机、轴承及其齿轮箱等部件常见的振动故障，有着较为系统和完善的诊断方法，借助振动诊断技术，可以提高这些旋转设备的可靠性和可用度，对设备或机组的安全和经济运行起到非常重要的作用。
[0003]旋转机械振动监测与故障诊断首要条件是获取被监测设备的振动信号，也就是如何使用敏感原件将设备的振动反应出来，并转换成后续可以处理的电信号，最终转换成可以在计算机上处理的数字信号。出于建设成本控制考虑和技术成熟度等原因，早期的旋转机械上振动传感器一般安装较少，有些大型旋转机械在出厂时已经安装了振动传感器，而绝大多数辅助设备上都没有安装振动传感器。对于这些辅机实施振动状态监测，目前普遍采用的是使用专用振动检测仪器定期检测与分析的方式。专用振动检测仪器、配套有线振动传感器，在振动测量时，使用磁座或其他安装方式将振动传感器临时固定在被测设备的表面，设备的振动经过振动传感器感知，被转换成电信号，再通过连接信号线传输到振动检测仪器中，经模/数转换电路，变成数字信号，然后在振动检测仪上进行振动分析或者将采集到的振动波形数据临时存储在振动检测仪上，最后再传输到计算机中，做进一步的处理或分析。这种振动检测方式在不增加投资的情况下扩大了振动分析技术所涵盖设备的范围，但缺乏灵活性。如，测量振动信号的位置受传感器电缆长度、测量人员位置等条件限制；传感器信号电缆过长，会导致传感器头部受力增加，影响其与设备表面的贴合度，进而影响振动信号的准确性；如果只是临时增加某设备的振动监测频率，则必须通过人员频繁到现场测量实现。
【发明内容】
[0004]为了解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用WiFi通讯技术的无线振动传感器，该传感器整体重量满足不影响传感器频率响应的要求，最终向外界传输出振动信号的数字信号，配合具有WiFi通讯功能的手持设备，遵循约定的信号处理规约，即可实现振动信号的无线传输。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种采用WiFi通讯技术的无线振动传感器，所述无线振动传感器固定在被测设备表面，包括布置在整个传感器内底部的将振动信号转换成电信号的敏感原件1，与敏感原件I连接的将敏感原件I传输来的电信号转换成数字信号的A/D转换单元2，与A/D转换单元2通过数据与控制总线10双向通讯连接的中央处理单元3，与中央处理单元3通过数据与控制总线1双向通讯连接的采用WiFi通讯技术的通讯模块4，与通讯模块4连接的WiFi天线6，还包括与中央处理单元3通过数据与控制总线10连接的电源管理模块5，电源管理模块5通过供电线路与所述敏感原件I和A/D转换单元2连接。
[0007]所述无线振动传感器采用磁座的安装方式直接吸附在被测设备表面或采用螺丝刚性连接安装的方式固定在被测设备响应的振动测量位置上。
[0008]所述WiFi天线6布置在满足IP65需求的IP65外壳8中。
[0009]所述WiFi天线6沿IP65外壳8的内部环形布置。
[0010]所述IP65外壳8的形状为圆柱体。
[0011 ] 所述敏感原件I采用ICP敏感原件。
[0012]本实用新型主要针对旋转机械振动监测与分析诊断技术的特点，与现有技术的核心区别主要有:
[0013](I)本实用新型安装便捷。对于临时测量，可采用磁座的安装方式，直接吸附在被测设备表面，不受传感器信号电缆的长度限制，就不会发生由于信号电缆的晃动造成振动传感器与设备表面解除不牢、影响振动信号准确度的现象；对于长期测量，可采用通过螺丝刚性连接安装的方式固定在被测设备响应的振动测量位置上。
[0014](2)本实用新型提高了设备振动监测与分析的灵活性。按需安装临时测量，通过WiFi实现与数据采集终端的数据传输，这时的使用方式与有线振动传感器相似，只不过没有与数据采集终端相连的信号电缆；临时加强对某设备的振动测量时，可以根据测量或监测要求固定安装，巡检人员定期使用手持数据采集终端采集振动数据，降低了人员劳动强度，提高了测量效率；如果需要更加长期监测，可以将本实用新型的传感器固定安装，并根据现场情况进行组网，在不需要长期监测时，再拆下来，用到需要的地方。
[0015](3)本实用新型在数据传输方面具有天然的普适性和灵活性。区别于目前已有的采用ZigBee无线通讯的传感器，本实用新型采用通用的WiFi通讯模式，不必专门组网，如果工业现场有WiFi热点，可直接接入工业现场的WiFi网络，作为一个振动采集结点直接向网络内的服务器发送振动信号采集数据；如果工业现场没有WiFi热点，可以采用点对点的WiFi方式，直接向手持或固定的数据采集终端发送振动信号采集数据。
[0016](4)本实用新型对振动信号的采集与处理做了高度集成。本实用新型将振动信号的感知、传输、处理、采集、加工、打包等这些原本分散的信号处理环节及其相应的处理元都集成在传感器内完成，这些环节一一传感器(感知振动并转换成电信号)、信号电缆(从传感器向后续单元传输电信号)、前置器(对电信号做模拟滤波、放大等预处理)、模/数转换单元(将电信号转换成数字信号)、中央处理单元(各单元的协调)以及通讯单元(传输数字信号)一一已经发展得比较成熟、并已有成熟的产品和应用，本实用新型的高集成度大大缩小了振动信号采集系统的体积，扩大了振动监测与分析技术的应用范围。
[0017](5)本实用新型对后续数据采集终端的硬件配置要求较低。由于本实用新型输出的已经是振动波形的数字信号，后续的采集终端的功能实际仅仅是遵循公开的通讯规约，获取本实用新型发出的信号而已，将后续的采集称为接收终端更为恰当。因此，通讯终端无论是采用智能手机、平板电脑或者笔记本电脑，只要具有WiFi功能，就可以通过运行相应的采集软件获得振动信号的数据，可以根据需求做进一步的分析，或者通过相应的配置软件对传感器的频响参数、是否实施模拟积分、是否实施数字积分、采样频率、采样长度、传感器ID、IP地址、休眠唤醒等进行控制。
[0018](6)本实用新型所采用的WiFi通讯技术的规约为公开的。目前市场上