基于电磁感应的多级震动检测器的制造方法_4

文档序号:9185896阅读:来源:国知局
向器的线圈边切割左表面N极磁铁至右表面S极磁铁(上表面N极磁铁至下表面S极磁铁)的磁场,产生感应电动势。由于震动时往复运动,线圈产生的感应电动势是交变的,本实用新型的一个创新点是检测器中引入换向器把交变电动势整流为直流电动势。
[0035]如图4所示实施例表明,线圈13产生感应电动势经换向模块10向第一级震动电磁指示灯9-1供电,且向充电电池8充电。换向模块10包括换向器10-1和信号放大器10-2和光敏电阻10-3。由于线圈的震动为往复运动,线圈产生的感应电动势为交变电动势,而第一级震动指示灯9和充电电池8均需要直流电,所以,本实用新型设计换向器10-1对产生的交变感应电动势进行整流。每组线圈13的换向器10-1包括一组反向并联的二极管,每组反向并联的二极管包括四个二极管,四个二极管中两个不同方向的二极管的一端连接,形成一个换向器输入端,每组反向并联的二极管包括两个输入端,该两个输入端与一组线圈13连接,三组反向并联的二极管的12个二极管中同方向的二极管相连,形成两个换向器的输出端,该换向器10-1的两个输出端与信号放大器10-2的两个输入端连接;线圈13切割磁感线产生的感应电动势较小,本实用新型设计信号放大器10-2对感应电动势放大。信号放大器10-2为市场上常见的三极管放大电路,放大等级可以根据测量要求改变三极管参数。信号放大器10-2的输出接在第一级震动电磁指示灯9-1的两端。若线圈产生感应电动势,先由换向器10-1整流为直流,之后经信号放大器10-2放大后接在第一级震动电磁指示灯9-1两端,第一级震动电磁指示灯9-1发光。第一级震动电磁指示灯9-1与充电电池8并联,第一级震动电磁指示灯9-1发光的同时,充电电池8充电,为防止充电电池8对第一级震动电磁指示灯9-1放电,充电电池8与第一级震动电磁指示灯9-1之间设计防止电流回流的二极管。信号放大器10-2的电源端与充电电池8的正负极直接连接(图中未绘出),信号放大器10-2所需电源由充电电池8提供。第一级震动光电指示灯9-2回路由充电电池8提供电源,充电电池8的负极接地。光敏电阻10-3检测到光照源时,光敏电阻10-3的电阻值极大,回路中几乎没有电流流过,第一级震动光电指示灯9-2不发光。若被测器件震动,挡光板14-3挡住发光二极管的光照,光敏电阻10-3的电阻值变小,电流流过第一级震动光电指示灯9-2,第一级震动光电指示灯9-2发光,检测到震动发生。
[0036]如图5所示实施例表明,第二级震动检测装置的第二级震动指示灯16和报警器15电源由充电电池8提供。装置调试期间,先选择器件震动的报警等级,将报警器插头15-2与相应负电极连接。装置使用期间,第二级震动检测装置控制开关1-2旋转至“0N”档,充电电池8的电压加在正电极和负电极两侧。若由于被测器件震动,使电解质溶液将正电极和负电极之间进行连接,回路导通,相应的第二级震动指示灯发光。若被测器件的震动达到报警等级,报警器15发出报警。
[0037]如图6所示实施例表明,本实用新型基于电磁感应的多级震动检测器检测到被测器件向右震动时,第一级震动检测装置中的线圈13和第二级震动检测装置中的电解质溶液18由于惯性作用向左运动。第一级震动检测装置中线圈13的运动使弹簧14-1发生形变。由于向左运动,如图3所示实施例说明,缠绕在YZ轴平面的线圈13上未安换向器10-1的线圈边切割后表面N极磁铁至前表面S极磁铁的磁场,产生感应电动势。XZ轴平面缠绕的线圈13中未安装换向器10-1的线圈边切割上表面N极磁铁至下表面S极磁铁的磁场,产生感应电动势。两线圈产生的感应电动势叠加,通过信号放大器10-2向第一级震动电磁指示灯9-1供电,第一级震动电磁指示灯9-1发光,说明被测器件震动。并且,信号放大器10-2通过换向器10-1向充电电池8充电,把被测器件震动的机械能转化为电能,供本装置使用。挡光板14-3运动挡住发光二极管的光照,光敏电阻10-3的电阻值变小,充电电池8向第一级震动光电指示灯9-2供电,第一级震动光电指示灯9-2发光,说明被测器件震动。第二级震动检测装置中电解质溶液18向左运动与2级负电极17-2、I级负电极17-3接触,第二级震动指示灯的I级指示灯和2级指示灯回路导通,I级、2级指示灯发光,代表被测器件的震动达到本装置检测的2级震动等级。若用户设定的报警等级为2级,则报警回路导通,报警器15发出报警。
[0038]本实用新型基于电磁感应的多级震动检测器用于检测被测器件的震动是否发生,且判断被测器件震动等级的大小。本实用新型设计的基于电磁感应的多级震动检测器震动的结果共分为以下几种情况:1.第一级震动检测装置的两个第一级震动指示灯9和第二级震动检测装置的第二级震动指示灯16均不发光,说明被测器件无震动发生;2.第一级震动检测装置的两个第一级震动指示灯9发光,第二级震动检测装置的第二级震动指示灯16不发光,说明被测器件有微弱的震动,但不足以使第二级震动检测装置电解质溶液18与任一负电极接触;3.第一级震动检测装置的两个第一级震动指示灯9发光,第二级震动检测装置的第二级震动指示灯16的1、2或3级震动指示灯发光,说明被测器件发生震动,且震动等级为1、2或3级。
[0039]本实用新型基于电磁感应的多级震动检测器的具体工作流程为:被测器件检测之前,用户需要根据被测器件的工作状况设置震动检测装置的报警等级。本震动检测装置使用时,需先将第一级震动检测装置控制开关1-1和第二级震动检测装置控制开关1-2旋转至“0N”档。被测器件发生震动时,检测器与被测器件一起震动,线圈13、挡光板14-3和电解质溶液18由于惯性作用向相反方向运动。即若被测器件向左运动时,线圈做向右的相对运动,挤压右侧弹簧,YZ轴平面线圈切割后表面N极磁铁至前表面S极磁铁的磁场,产生由上向下的感应电流。XZ轴平面线圈切割上表面N极磁铁至下表面S极磁铁的磁场,产生由外向里的感应电流。两组线圈产生的交变感应电动势经换向模块10中的换向器10-1整流为直流电压,之后经换向模块10中的信号放大器10-2把直流电压放大,放大后的直流电压可为第一级震动电磁指示灯9-1供电,并且可向充电电池8充电。第一级震动电磁指示灯9-1发光,指不被测器件发生震动。挡光板14-3做向右的相对运动,挡住发光二极管射向光敏电阻的光照,光敏电阻10-3阻值减少,第一级震动光电指示灯9-2发光,指示被测器件发生震动。
[0040]第二级震动检测装置也随被测器件一起震动。若被测器件向左运动,第二级震动检测装置跟随被测器件向左运动,半球形容器19内电解质溶液18由于惯性向右运动,向右运动过程中根据被测器件的震动大小,电解质溶液18可能与1、2、3级负电极接触。电解质溶液18首先与I级负电极17-3接触,I级导电回路导通,充电电池8的电流流过第二级震动指示灯16中的I级震动指示灯,I级震动指示灯发光,用户可看到被测器件震动等级达到I级。若被测器件震动继续加剧,电解质溶液18与2级负电极17-2接触,2级导电回路导通,2级震动指示灯发光,并且充电电池8电流流过报警器15,报警器15发出报警。用户可检测被测器件的工作是否正常。
[0041]被测器件的检测结束后,为节约电能,将第一级震动检测装置控制开关1-1和第二级震动检测装置控制开关1-1旋转至“OFF”档,这时,即使被测器件震动,震动检测装置中指示灯也不会发光。
[0042]实施例1
[0043]本实施例采用上述的连接方式,第一级震动检测装置中磁铁11选用6个钕铁硼永磁铁,其磁感应强度为0.7T。碳纤维线圈支架14-2为正方体支架,单边长度为10cm,则线圈13的单匝线圈在磁场中的有效长度为10cm。线圈13选用铜丝导线缠绕在碳纤维线圈支架14-2上,每组线圈共100匝。被测器件任一方向震动时,有两组线圈切割磁感线,产生感应电动势,综合两者,计算感应电动势时,线圈匝数N = 100X2 = 200匝。被测
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