一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统的制作方法

本实用新型涉及可穿戴式设备领域，尤其是一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统。

背景技术：

目前常见的转速测量装置主要应用在一些大型设备的转速测量过程中，譬如对风力发电机、航空发动机以及燃气轮机的主轴等的转速测量，这些转速测量装置的测量精度高，且可以适用于高温、高压等恶劣环境，但是同时也存在着结构复杂、体积大、质量重、成本高以及便携程度低的缺点，而且在实际的工业应用中，螺杆阀、陀螺等低速运行设备也需要进行转速测量，目前的转速测量装置很难直接对这些小型设备进行转速测量。

技术实现要素：

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统，该系统成本低、质量轻、适用性高，可有效测量螺杆阀、陀螺等低转速运行设备的转速。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统，该系统包括待测设备、磁性标识物以及可穿戴式转速测量装置，可穿戴式转速测量装置包括壳体、固定绑带、数据处理器、计数器、霍尔探测头、显示屏、模式切换按钮以及USB供电模块，数据处理器分别连接计数器、显示屏和模式切换按钮，计数器连接霍尔探测头，USB供电模块分别连接数据处理器、计数器、霍尔探测头和显示屏进行供电，数据处理器、计数器、霍尔探测头、显示屏、模式切换按钮以及USB供电模块均承载在一块PCB板上，PCB板置于壳体内部，霍尔探测头、模式切换按钮以及显示屏相对于壳体外露；固定绑带连接在壳体的两端；待测设备包括固定基座以及相对于固定基座进行圆周运动的旋转组件，磁性标识物安装在待测设备的旋转组件的外表面，可穿戴式转速测量装置通过固定绑定绑设在待测设备的固定基座的外表面，且可穿戴式转速测量装置的霍尔探测头垂直于旋转组件的旋转平面，并与磁性标识物间隔预定距离，霍尔探测头在旋转组件相对于固定基座旋转的过程中间隔的处于磁性标识物产生的磁场中。

其进一步的技术方案为，壳体的外侧面设置有垂直于壳体的探测头安装嵌套，PCB板上包括与计数器相连的探测头安装接口，霍尔探测头可拔插的插接在探测头安装接口上，并引出至壳体的外侧置于探测头安装嵌套中。

其进一步的技术方案为，磁性标识物为具有磁性的固体或胶体，磁性标识物包括但不限于合金、粉末、颗粒、凝胶。

其进一步的技术方案为，固定绑带采用硅胶、纤维编织物及金属带状物制成。

其进一步的技术方案为，数据处理器为16位和32位的双指令集微处理器。

其进一步的技术方案为，显示屏为LED屏、OLED屏或墨水屏。

其进一步的技术方案为，可穿戴式转速测量装置的壳体的长度为51.1mm，宽度为13mm，高度为14.7mm。

本实用新型的有益技术效果是：

本申请公开了一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统，该系统通过绑设在待测设备上的可穿戴式转速测量装置以及安装在待测设备上的磁性标识物，基于霍尔效应测定待测设备的转速，可穿戴式转速测量装置中的电子器件基于一块PCB板实现，结构简单、体积小、重量轻、成本低，使得整个转速测量系统具有实现方式简单、低成本和高适应性特点，可以有效测量螺杆阀、陀螺等低转速运行设备的转速，弥补了传统的转速测量装置结构复杂笨重、可移植性低、应用领域有限等缺点。

附图说明

图1是可穿戴式转速测量装置中的电子组件部分的电路连接图。

图2是可穿戴式转速测量装置部分组件的装配爆炸图。

图3是可穿戴式转速测量装置除固定绑带之外其余部分的组装图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种基于可穿戴式转速测量装置的转速测量系统，该系统包括待测设备、磁性标识物以及可穿戴式转速测量装置，本申请中的待测设备通常是螺杆阀、陀螺等低转速运行设备，其包括固定基座以及旋转组件，在设备运行过程中，旋转组件相对于固定基座进行圆周运动。磁性标识物为具有磁性的固体或胶体，磁性标识物包括但不限于合金、粉末、颗粒、凝胶，磁性标识物安装在待测设备的外表面，具体安装在其旋转组件的外表面，磁性标识物的安装方式为粘贴或吸附，磁性标识物会在周围产生磁场。

可穿戴式转速测量装置包括壳体、固定绑带以及电子组件部分，电子组件部分包括数据处理器、计数器、霍尔探测头、显示屏、模式切换按钮以及USB供电模块，请参考图1，数据处理器分别连接计数器、显示屏和模式切换按钮，计数器连接霍尔探测头，USB供电模块分别连接数据处理器、计数器、霍尔探测头和显示屏进行供电。数据处理器为符合ARM架构及授权的单片机和嵌入式系统，本申请中的数据处理器为16位和32位的双指令集微处理器。计数器为现有市售的计数芯片，比如8253芯片。霍尔探测头是基于霍尔效应的半导体。本申请中的显示屏可以为LED屏、OLED屏或墨水屏。USB供电模块是现有的市售模组，可以根据实际电压需要选购合适型号的模组，USB供电模块具有充放电功能，其包括USB接口，通过该USB接口可以为USB供电模块充电，在可穿戴式转速测量装置的工作过程中，USB供电模块又可以为其他各个电子组件供电。在本申请中，可穿戴式转速测量装置中的电子组件部分都承载在一块PCB上，该PCB板上根据电路需要布设有线路连接，各个电子组件焊接在PCB板上并通过PCB板上布设的线路实现上述电路连接。实际实现时，本申请中的霍尔探测头并不是焊接在PCB板上的，而是通过可拔插的方式连接在PCB板上，也即PCB板上包括与计数器相连的探测头安装接口，霍尔探测头可拔插的插接在探测头安装接口上完成电路连接和信号传递。

电子组件部分置于壳体内部，壳体包括盖合在一起的上下壳体，本申请中的可穿戴式转速测量装置尺寸较小，壳体的长度为51.1mm，宽度为13mm，高度为14.7mm。PCB板置于壳体1内部，霍尔探测头、模式切换按钮2以及显示屏3相对于壳体1外露，其余电子组件位于壳体1的内部，请参考图2所示的爆炸图，模式切换按钮2以及显示屏3采用内嵌式安装方式嵌设在壳体1的表面，霍尔探测头通过探测头安装嵌套4安装在壳体1的外侧面，探测头安装嵌套4垂直于壳体1，霍尔探测头插接在壳体1内部的PCB板上并引出至壳体1的外侧置于探测头安装嵌套4中，探测头安装嵌套4的开口处通过探测头安装挡板5进行封口。另外，壳体1上还留有正对USB供电模块中的USB接口的开口，方便USB接口的插接。固定绑带连接在壳体1的两端，本申请中的固定绑带采用硅胶、纤维编织物及金属带状物制成，图2仅为展示整个装置的安装方式，因此未详细示出PCB板及焊接在PCB板上的其他电子组件，也未示出固定绑带，可穿戴式转速测量装置的装配示意图请参考图3，图3同样未示出固定绑带。

可穿戴式转速测量装置通过固定绑定采用物理绑定的方式绑设在待测设备的外表面，具体绑设在其固定基座的外表面，其安装位置相对于需要测定转速的旋转组件静止，且无电磁和震动的干扰。霍尔探测头垂直于旋转组件的旋转平面，并与磁性标识物间隔预定距离，该预定距离通常为经验值。当可穿戴式转速测量装置正常工作时，霍尔探测头通电，在旋转组件相对于固定基座旋转的过程中，旋转组件会间隔的经过霍尔探测头，当旋转组件旋转至经过霍尔探测头时，旋转组件上安装的磁性标识物所产生的磁场会对霍尔探测头产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在垂直于导体与磁感线的两个方向产生电势差，因此霍尔探测头会间隔的处于磁性标识物产生的磁场中并感应到电磁型号，其感应到的电磁信号会经过计数器计数后传递给数据处理器，即得到了转速数据，数据处理器可以同步在显示屏上显示转速数据。数据处理器还可以根据模式切换按钮的按压信号进行模式的切换，比如在本申请中，作为举例，包括三个模式切换按钮，则数据处理器可以根据这三个模式切换按钮的动作分别切换至在显示屏上显示累积计数的模式、显示当前计数的模式以及显示屏开关切换。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。