一种新型双轴加速度振动传感器的制作方法

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种新型双轴加速度振动传感器。

背景技术：

振动是自然界最普遍的现象之一，在许多情况下，振动被认为是消极因素，例如，振动会影响精密仪器设备的功能，降低加工精度和光洁度，加剧构件的疲劳和磨损，从而缩短机器和结构物的使用寿命，振动还可能引起结构的大变形破坏，有的桥梁曾因振动而坍毁；飞机机翼的颤振、机轮的抖振往往造成事故；车船和机舱的振动会劣化乘载条件；强烈的振动噪声会形成严重的公害。

因此可以通过对振动的检测和分析来判断各种设备、物体的状态，通常是通过振动传感器来进行振动信号的检测，而其中加速度传感器又是最常用的检测设备。

工业现场测振传感器，主要是压电式加速度传感器。其工作原理主要利于压电敏感元件的压电效应得到与振动或者压力成正比的电荷量或者电压量。目前工业现场典型采用iepe型加速度传感器，及内置ic电路压电加速度传感器，传感器输出与振动量值成正比的电压信号。

加速度振动传感器主要用于报警、诊断（故障诊断、健康诊断）、分析（结构、模态、噪声、舒适度），在民用军用发动机、燃气轮机、航天飞机、汽车、核电站、风电、隧道、火车的故障监测、音乐领域、大型重要工业泵的振动监测等众多领域得以应用。加速度振动传感器具有体积小、质量轻、测量范围宽等特点，在振动测试领域得用广泛应用。加速度振动传感器的功能是测试振动参数，并将振动信号转化为可进行振动分析的电信号。油路管道系统中的加速度振动传感器用来采集x、y轴向管道中的振动信号，可以有效的发现管道出现的异常现象，包括突发的超标振动、目标部位的振动是否满足预期，寻找不正常的振动源等，最终起到故障诊断的作用。由于自身结构及装配方式的差异，一般情况下，多轴向加速度振动传感器的横向灵敏度是众多技术指标中很难满足要求的指标之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供了一种新型双轴加速度振动传感器，采用横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，分别从横向纵向两个方向接收底座传来的振动，将加速度信号转换为电荷信号，然后在电路板中将其转换为电压信号，解决了目前现有的多轴加速度传感器横向灵敏度大的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种新型双轴加速度振动传感器，包括壳体，所述壳体一端和底座刚性连接，壳体另一端和电路外壳连接；所述壳体内设置有传感器组件，所述传感器组件固定在外壳内壁；所述电路外壳内固定有电路板，所述电路外壳远离壳体的一端连接有电缆；

所述传感器组件和电路板电性连接，所述电路板通过电缆输出电压信号；

所述传感器组件包括横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述壳体中间设置有一个连接柱，所述传感器组件设置在连接柱上。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述传感器组件的传感器x和传感器y设置在连接柱的相邻侧面。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述电路板上的电路为采集放大电路，通过场效应管和阻容器件实现信号的采集和放大，将电荷信号转换为电压信号输出。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述电路板沿电路外壳轴向设置。

为了更好地实现本方案，进一步地，所述电缆外部套接有护套，所属护套连接到电路外壳。

本方案中，设置有壳体，在壳体内设置横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，对比现有技术直接采用一个加速度传感器来检测轴向管道中的振动信号，本方案将轴向管道的两个方向的振动信号，分别用两个方向设置的传感器x和传感器y来测量，将其测量到的信号传递到后端电路外壳内的电路板上做放大处理，将电荷信号转换为电压信号输出，一般来说，为了保证加速度振动的有效传动，底座和壳体需要选择刚度较高，弹性较小的材料，以便避免自身的弹性影响管道传递到本方案的设备上的振动的频率和幅度等。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种新型双轴加速度振动传感器，采用横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，分别从横向纵向两个方向接收底座传来的振动，将加速度信号转换为电荷信号，然后在电路板中将其转换为电压信号，对比现有的多轴加速度传感器，横向灵敏度更小；

2.本发明所述的一种新型双轴加速度振动传感器，采用横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，分别从横向纵向两个方向接收底座传来的振动，将加速度信号转换为电荷信号，然后在电路板中将其转换为电压信号，方案结构简单，实用性高。

附图说明

为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的总体结构剖面图；

图2是本发明的传感器设置方向示意图；

图3是本发明的信号传递示意图；

图4是本发明的电路板电路示意图；

图中，1-底座，2-传感器组件，3-壳体，301-连接柱，4-电路外壳，5-电路板，6-护套，7-电缆。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图4对本发明作详细说明。

实施例1：

一种新型双轴加速度振动传感器，如图1，包括壳体3，所述壳体3一端和底座1刚性连接，壳体3另一端和电路外壳4连接；所述壳体3内设置有传感器组件2，所述传感器组件2固定在外壳3内壁；所述电路外壳4内固定有电路板5，所述电路外壳4远离壳体3的一端连接有电缆7；

所述传感器组件2和电路板5电性连接，所述电路板5通过电缆7输出电压信号；

所述传感器组件2包括横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y。

工作原理：本方案中，设置有壳体3，在壳体3内设置横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，对比现有技术直接采用一个加速度传感器来检测轴向管道中的振动信号，本方案将轴向管道的两个方向的振动信号，分别用两个方向设置的传感器x和传感器y来测量，将其测量到的信号传递到后端电路外壳4内的电路板5上做放大处理，将电荷信号转换为电压信号输出，一般来说，为了保证加速度振动的有效传动，底座1和壳体3需要选择刚度较高，弹性较小的材料，以便避免自身的弹性影响管道传递到本方案的设备上的振动的频率和幅度等。

实施例2

一种新型双轴加速度振动传感器，如图1，包括壳体3，所述壳体3一端和底座1刚性连接，壳体3另一端和电路外壳4连接；所述壳体3内设置有传感器组件2，所述传感器组件2固定在外壳3内壁；所述电路外壳4内固定有电路板5，所述电路外壳4远离壳体3的一端连接有电缆7；

如图3，所述传感器组件2和电路板5电性连接，所述电路板5通过电缆7输出电压信号；

所述壳体3中间设置有一个连接柱301，所述传感器组件2设置在连接柱301上。所述传感器组件2包括横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y。所述传感器组件2的传感器x和传感器y设置在连接柱301的相邻侧面。传感器x和传感器y的设置方向如图2，

所述电路板5上的电路为采集放大电路，通过场效应管和阻容器件实现信号的采集和放大，将电荷信号转换为电压信号输出。所述电路板5沿电路外壳4轴向设置。

进一步地，所述电缆7外部套接有护套6，所属护套6连接到电路外壳4。

工作原理：本方案中，设置有壳体3，在壳体3内设置横向设置的传感器x和纵向设置的传感器y，对比现有技术直接采用一个加速度传感器来检测轴向管道中的振动信号，本方案将轴向管道的两个方向的振动信号，分别用两个方向设置的传感器x和传感器y来测量，将其测量到的信号传递到后端电路外壳4内的电路板5上做放大处理，将电荷信号转换为电压信号输出，一般来说，为了保证加速度振动的有效传动，底座1和壳体3需要选择刚度较高，弹性较小的材料，以便避免自身的弹性影响管道传递到本方案的设备上的振动的频率和幅度等。

如图3，管道的振动信号传递到底座1和壳体3，由于底座1和壳体3是刚体，故而将振动信号传递到传感器组件2上，传感器组件2上的加速度振动引起加速度振动传感器x和加速度振动传感器y上电荷的变化，将变化的电荷信号传递到电路板5的电路中，然后电路板5的电路中的采集和放大电路将电荷信号转化为电压信号，通过电缆传递到上位电路中，实现了加速度振动的感应，电路板5上的电路可以设置为如图4所示的电路，选用场效应晶体管进行采集和放大，这是因为mos管（即场效应晶体管）是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用mos管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。mos管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电，被称之为双极型器件，然后由电缆7输出，电缆7连接到电路板5的电路外壳4的一端设置护套6，防止漏电和电缆7损坏。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。