一种注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置和系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型披露了一种用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置和系统。无线监测装置被设置在注油点的前端，包括末端检测机构、信号转换电路、处理器、无线通信接口和电池。末端检测机构包括储油仓、油路入口、出油仓、油路出口、行程阀芯、弹簧、磁铁和干簧管。无线监测系统由无线监测装置、中继设备和数据集中器设备组成。在工作中，由无线监测装置产生无线调制信号，然后可选地利用中继设备将无线调制信号发送到数据集中器设备，从而实现对注油系统的实时、准确和智能监测，尤其是监测注油系统的非正常工作。其中，当注油点堵塞时，可检测到一次无线调制信号；当注油系统的输油管路泄漏或者堵塞时没有无线调制信号可被检测到。
【专利说明】
一种注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置和系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及注油润滑系统末端工作状态的智能化监测领域，尤其涉及利用无线通信技术监测注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置和系统。
【背景技术】
[0002]目前，对于流程工业中设备的自动注油润滑系统，基本上采用集散或独立分布式控制系统进行操作。一般，集散或分布式控制系统仅通过检测控制器的动作次数或者检测注油的时间来监测或监控自动注油润滑系统。但是，当注油点例如轴承润滑点堵塞，或者分配器到注油点之间的输油管路中的油脂泄漏或者输油管路中的油脂堵塞时，集散或分布式控制系统并不能准确地判断注油点的实际注油情况。也就是说，当出现上述异常情况时，集散或分布式控制系统仍可能认为注油润滑系统末端已完成正常的注油，从而导致系统故障。
[0003]此外，由于目前的集散或分布式控制系统不能实时监控注油点的实际注油情况，当出现油脂堵塞/泄漏时，不能实时传输数据，延误了处理时间。
[0004]因此，目前的集散或分布式控制系统并不能实现注油润滑系统末端工作状态的智能化监测。
[0005]寻求一种新的实时智能化监测注油润滑系统末端工作状态的装置和系统。
【实用新型内容】
[0006]鉴于此，本实用新型的一个目的是解决注油点堵塞或者输油管路中油脂泄漏/堵塞时末端注油点的实际注油情况不能被准确、实时和智能监测的技术问题。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案。
[0007]在一方面，本实用新型披露了一种用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置，其特征在于:所述无线监测装置包括:末端检测机构，信号转换电路、处理器、无线通信接口和电池;其中，所述末端检测机构包括油路入口、与油路入口相通的储油仓、受储油仓驱动的注油控制结构、受注油控制结构驱动的磁铁和弹性部件、受磁铁触发的磁控开关、与储油仓通过注油控制结构相连的出油仓、以及与出油仓相通的油路出口。
[0008]在一个实施例中，所述注油控制结构被设置在油路入口和磁铁之间；所述弹性部件被设置成套住磁铁的全部并延伸套住注油控制结构的一部分;所述磁控开关被设置在弹性部件的一侧。
[0009]在一个实施例中，所述注油控制结构是行程阀芯;所述弹性部件是弹簧;所述磁控开关是干簧管。
[0010]在一个实施例中，所述无线监测装置被安装在注油点的前端。
[0011 ]在一个实施例中，所述无线监测装置设置有连通性测试按钮和LED指示器。
[0012]在一方面，本实用新型披露了一种用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统。所述无线监测系统包括至少一个上述的无线监测装置、中继设备和数据集中器设备。
[0013]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0014]1、本实用新型所述的用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置无需布线、安装简单、可无线传输监控数据，适配各种润滑系统，实现润滑系统的终端智能化监测。
[0015]2、本实用新型所述的用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统适用于终端电池供电系统，支持随机监测数据以及并发数据传输，以保证能够检测到注油系统的异常状况并且实时传输检测到的数据，避免数据传输与响应延迟。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下文描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。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，还可以根据这些实施例获得其它实施例。
[0017]图1是根据本实用新型的一个实施例的注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统的示意图。
[0018]图2是根据本实用新型的一个实施例的注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置的结构示意图。
[0019]图3是根据本实用新型的一个实施例的注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置的末端检测机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅是示例性的，而非限制性的。
[0021 ]首先参见图1，图1示出了用于监测注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统的示意图。一般，无线监测系统100包括至少一个无线监测装置200、至少一个中继设备400和数据集中器设备600。在本示例中，示出了 3台无线监测装置200、2台中继设备400和I台数据集中器设备。
[0022]但应当理解，根据实际需要，可适当增加/减少无线监测装置200、中继设备400和数据集中器设备600的数量。
[0023]并且，应当理解，中继设备400是可选的，其主要用于扩展网络射频覆盖范围，帮助将无线监测装置200的无线信号转发至数据集中器设备600。因此，当无线监测装置200的无线信号可以直达数据集中器设备600时，无线监测系统100构成一个星型的拓扑结构，所有无线监测装置200的信号可直接发送至数据集中器设备600。而当无线监测装置200的无线信号受到例如现场设备的遮挡屏蔽时，可通过增加中继设备400将无线信号传输到数据集中器设备600。此时，无线监测装置200的无线信号首先发送至中继设备400，再由中继设备400转发至数据集中器设备600。
[0024]无线监测装置200主要用于监测注油润滑系统末端工作状态，可安装在各轴承润滑注油点的前端，通过多路内置的可自由移动的磁铁配合干簧管对输油管道内部的油压进行检测，实现对注油润滑系统末端工作状态的实时反馈。具体的，无线监测装置200将对输油管道内部油压监测到的状态通过干簧管的通断转化为处理器可识别的脉冲电压信号来进行数字化、逻辑化转换，并将转换后的无线数字信号直接传输至数据集中器设备600或经由中继设备400传输至数据集中器设备600。
[0025]中继设备400主要用于扩展网络射频覆盖范围，对无线信号进行转发。
[0026]数据集中器设备600主要用于汇总各无线监测装置传输的状态信息、检测状态信息、以及与上位机进行通信。具体地，数据集中器设备600汇总所有的无线监测装置200的状态信息，支持上位机对无线监测装置200掉网的检测。应当指出，上位机可通过定期检测无线监测装置200的状态信息，如信号链路质量、传输失败次数等来判断无线监测装置200是否存在故障，并且可通过定期监测无线监测装置200的电量信息来判断无线监测装置200是否需要更换电池。
[0027]优选地，如图2所示，无线监测装置200包括末端检测机构201、信号转换电路202、处理器203、无线通信接口204和电池205等部件。在本申请中，无线监测装置200可包括多个末端检测机构201。末端检测机构201被设置成连接至信号转换电路202。信号转换电路202被设置成连接至处理器203。处理器203被设置成连接至无线通信接口 204。电池205与处理器203和无线通信接口 204相连。在工作时，信号转换电路202将对输油管道内部油压监测到的状态转化为脉冲传送至处理器203，脉冲经处理器203转换成数字信号并借助无线通信接口 204直接传输至数据集中器设备600或借助无线通信接口 204先传输至中继设备400，再传输至数据集中器设备600。
[0028]注意力转向图3，图3示出了无线监测装置200的末端检测机构201的结构性示意图。如图3所示，末端检测机构201包括储油仓A、油路入口 301、出油仓B、油路出口 302、注油控制结构C、弹性部件D、磁铁305、磁控开关E。由图3可见，注油控制结构C沿着垂直方向被设置在储油仓A或油路入口 301与磁铁305之间。其中，磁铁305被设置在注油控制结构C的端部。在一个实施例中，磁铁305被固定在(例如优选地通过粘附)的一端上，并随着注油控制结构C的运动而移动，进而影响磁控开关E的闭合。在一个实施例中(参见图3)，弹性部件D(例如，弹簧304)位于注油控制结构C的下方，被设置成例如沿着垂直向上的方向套住磁铁305并延伸紧密地套在注油控制结构C的一部分的外部。磁控开关E例如沿着水平方向被设置在弹性部件D的一侧。储油仓A和出油仓B通过注油控制结构C连接。优选地，储油仓A和出油仓B大体成直角与注油控制结构C接合，使得从油路入口 22进入的油脂可通过注油控制结构C进入出油仓B从油路出口 24离开。在一个实施例中，注油控制结构C是行程阀芯303 ；磁控开关E是干簧管306，弹性部件D是弹簧304。此外，末端检测机构201还包括封油堵头308。应当指出，末端检测机构可具有高度H和长度L。在一个示例中，高度H可以为60mm，长度L可以为35_。当然，根据需要，其他替换例尺寸也是可行的。
[0029]当末端检测机构安装完成后，尚待工作时，其干簧管306受磁铁磁场的影响表现为吸合状态;随着油脂进入油舱A，行程阀芯303被顶开且向下运动，弹簧304被压缩，同时固定在阀芯303上的磁铁305逐渐远离并失去对干簧管306磁场影响，最终干簧管达到断开状态；当出油过程结束后，弹簧开始复位过程，推动阀芯向上运动，复位到初始位置，干簧管同时被磁场再次影响为吸合状态。本申请正是利用干簧管的吸合/断开动作来判断注油点堵塞或输油管道泄漏/堵塞的，这将在下文进行具体描述。
[0030]在一个实施例中，无线监测装置200还可设置有连通性测试按钮(图2未示出)，用于判断与数据集中器设备600的通信链路是否畅通。数据集中器设备600会处理对应的特殊数据包，回应确认信息，以便实现无线通信的可靠性。在一个实施例中，无线监测装置200还可设置有LED指示器。所述LED指示器用于指示相关状态(例如管道漏油或堵塞)，以实现本地注油点状态的可视化。
[0031 ]在一个实施例中，无线监测装置200可对自身的电量状态进行监控，并通过“心跳间隔”上传电量状态信息。这里，“心跳间隔”表示无线监测装置200为查看与数据集中器设备600的无线链路的连通状态与数据集中器设备600通信的时间间隔。如果数据集中器设备600没有应答在“心跳间隔”由无线监测装置200传输的心跳包，，或者无线监测装置200已经监测到注油点堵塞或输油管道漏油/堵塞等故障信息时，无线监测装置200通过LED指示器进行指示。此时，相关人员可清楚地知道出现什么问题和哪里出现了问题，并及时进行相应的处理。
[0032]此外，应当指出，注油点上被配置有拨码开关，用于配置相关地址参数。通过注油点上传电量状态信息前需要读取外部引脚的状态，以防止中断为接入的情况；同时被中断唤醒后的注油点在上传电量状态信息之前也需要读取引脚状态，以防止干扰信号。
[0033]在本实用新型中，注油过程为:油脂从注油栗输出经过输油管道，然后经过油脂分配器，再通过无线监测装置200最终供给待润滑设备(注油点)。优选地，无线监测装置200被安装在注油点或待润滑设备例如轴承的前端。当工作时，所述无线监测装置通过多路内置的可自由移动的磁铁配合干簧管对输油管道内部的油压进行检测，实现对注油系统的状态反馈。并且，所述无线监测装置200可将注油过程中涉及到的各种状态通过干簧管的通断转化为处理器可识别的脉冲电压信号来进行数字化、逻辑化转换，最终实现监控数据的无线传输。具体地，无线监测装置200利用信号转换电路将输油过程中涉及到的各种状态转换为电信号，并通过处理器滤波后转换为无线调制信号进行传输，并发送到远端数据集中器设备600 0
[0034]本实用新型的无线监测装置200的工作过程为:当主动注油时(S卩:主动注油过程)，油脂通过末端检测机构201的油路入口 301进入储油仓A，储油仓A内的压力驱动行程阀芯303动作。该阀芯动作使得弹簧304被压缩，直至磁铁305远离干簧管306开启动作，此时信号转换电路将该触发动作转换成电信号，通过处理器例如嵌入式处理器对所述电信号进行滤波处理并转换为无线调制信号发送至远端数据集中器设备600;并使得油脂进入出油仓B并通过油路出口 302离开到达注油点。
[0035]主动注油结束后(S卩，弹簧结构形变恢复过程)，储油仓A内的压力因油脂泄放到注油点而减小，使得被压缩的弹簧304复位并推动行程阀芯303复位，致使弹簧304末端的磁铁305触发干簧管306，从而触发干簧管306闭合动作。此时，信号转换电路将该触发动作转换成电信号，并经嵌入式处理器对所述电信号进行滤波处理然后转换为无线调制信号发送至远端数据集中器设备600。
[0036]当注油点堵塞时，主动注油结束后，由于储油仓A内的压力无法经注油点排放，因此不发生弹簧结构形变恢复过程，干簧管只动作一次。
[0037]当前面的输油管道泄漏/堵塞时，在主动注油过程中，注油管道中的油脂无法进入末端检测机构301的储油仓A，因此储油仓A中的压力无法增加，导致弹簧结构无法被压缩。因此，不发生主动注油过程和弹簧结构形变恢复过程，干簧管306无动作。
[0038]本实用新型的用于监测注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统的工作过程为:从无线监测装置200获得无线调制信号；和，可选的利用中继器400将无线调制信号发送到远端数据集中器设备600。
[0039]在一个实施例中，当注油系统正常工作时，在给待润滑的设备注油期间可获得两次无线调制信号。在一个实施例中，当注油系统注油点堵塞时，在给待润滑的设备注油期间可获得一次无线调制信号。在一个实施例中，当注油系统的输油管道泄漏或者堵塞时，在给待润滑的设备注油期间不获得无线调制信号。
[0040]从无线监测装置200获得无线调制信号包括利用无线监测装置200的末端检测机构201检测弹簧304对干簧管306的触发动作，通过无线监测装置200的信号转换电路将检测到的触发动作转换成电信号，和利用无线监测装置200的处理器对所述电信号进行滤波处理并转换为无线调制信号。所产生的无线调制信号或者直接传输至数据集中器设备600，或者经由中继设备400传输至数据集中器设备600。
[0041 ]在一个实施例中，当注油系统正常启动工作时，可检测到两次触发动作。在一个实施例中，当注油点堵塞时，可检测到一次触发动作。在一个实施例中，当注油系统的输油管道泄漏或者堵塞时，没有触发动作可被检测到。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限定本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求书为准。
【主权项】
1.一种用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测装置，其特征在于:所述无线监测装置包括:末端检测机构，信号转换电路、处理器、无线通信接口和电池;其中，所述末端检测机构包括油路入口、与油路入口相通的储油仓、受储油仓驱动的注油控制结构、受注油控制结构驱动的磁铁和弹性部件、受磁铁触发的磁控开关、与储油仓通过注油控制结构相连的出油仓、以及与出油仓相通的油路出口。2.根据权利要求1所述的无线监测装置，其特征在于:所述注油控制结构被设置在油路入口和磁铁之间；所述弹性部件被设置成套住磁铁并延伸套住注油控制结构的一部分;所述磁控开关被设置在弹性部件的一侧。3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的无线监测装置，其特征在于:所述注油控制结构是行程阀芯;所述弹性部件是弹簧;所述磁控开关是干簧管。4.根据权利要求3所述的无线监测装置，其特征在于:所述无线监测装置被安装在注油点的前端。5.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的无线监测装置，其特征在于:所述无线监测装置还被设置有连通性测试按钮和LED指示器。6.—种用于注油润滑系统末端工作状态的无线监测系统，其特征在于:所述无线监测系统包括至少一个根据权利要求1所述的无线监测装置、中继设备和数据集中器设备。
【文档编号】F16N29/00GK205480141SQ201620195312
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】宋汝位
【申请人】秦皇岛市隆达润滑技术研发有限公司