專利名稱：一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供電裝置，具體涉及一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)現(xiàn)場測量和試驗技術(shù)中需要使用傳感器來獲得所需的數(shù)據(jù)，其中傳感器的供電通常采用電纜供電和電池供電的方式。當(dāng)傳感器處于不斷運動的工作狀態(tài)時，采用電纜供電的方式會使電纜不斷搖擺，極易出現(xiàn)問題。當(dāng)傳感器需要長時間工作時，采用電池供電不能滿足能耗需求，需要定期更換電池，從而帶來不便。世界各國油田的抽油機井正是上述所說的工業(yè)現(xiàn)場，載荷傳感器和慣性式位移傳感器安裝于抽油機懸繩器部位，與地面具有一定高度，且處于不斷運動之中。為了保證傳感器的正常工作，從而實現(xiàn)高效采油和油井信 息化監(jiān)控，改進現(xiàn)有傳感器的供電方式成為一個亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，解決了現(xiàn)有傳感器的供電采用電纜供電和電池供電存在的不便；在桿件結(jié)構(gòu)上使用時不需卸開承載桿件，安裝便捷；通過更換不同剛度的彈簧，使得本發(fā)明適用于不同的載荷環(huán)境。為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，包括下開口式承壓板12，下開口式承壓板12上固定有三個相同的分別內(nèi)置有相同大剛度彈簧的下限位套筒9和兩個微型電機固定座10,兩個微型電機6分別安裝于微型電機固定座10上,微型電機6接行星齒輪組7，行星齒輪組7軸上安裝有微型齒輪8，在下開口式承壓板12兩側(cè)開有四個運動導(dǎo)孔11，橡膠密封圈5粘接于下開口式承壓板12外邊緣；上開口式承壓板I和下開口式承壓板12的形狀相適配，使下開口式承壓板12能夠套入上開口式承壓板I內(nèi)，上開口式承壓板I上固定有三個相同的上限位套筒2和兩個相同的側(cè)面固定有齒條的凸塊4，所述上限位套筒2和下限位套筒9同軸，所述凸塊4上的齒條與微型齒輪8相嚙合，在上開口式承壓板I兩側(cè)開有四個裝有沉頭螺釘?shù)某令^螺紋孔3，當(dāng)下開口式承壓板12套入上開口式承壓板I內(nèi)時，四個沉頭螺紋孔3和四個運動導(dǎo)孔11同軸，且運動導(dǎo)孔11的孔徑大于沉頭螺紋孔3的孔徑。所述供電裝置采取開口式低矮結(jié)構(gòu)。所述上限位套筒2的內(nèi)徑和下限位套筒9的外徑相同。所述電能存儲電路為兩個微型電機6的輸出端分別接電能存儲電路的INl端口和IN2端口，INl端口接第一低壓降肖特基二極管VDl正端和第二低壓降肖特基二極管VD2負(fù)端，IN2端口接第三低壓降肖特基二極管VD3正端和第四低壓降肖特基二極管VD4負(fù)端，第一低壓降肖特基二極管VDl負(fù)端與第三低壓降肖特基二極管VD3負(fù)端相連接后接入超級電容Cl 一端，第二低壓降肖特基二極管VD2正端與第四低壓降肖特基二極管VD4正端相連接后接入超級電容Cl另一端。本發(fā)明利用大剛度彈簧，通過加載于承壓板的載荷變化產(chǎn)生直線位移，直線位移經(jīng)齒輪齒條嚙合之后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動再經(jīng)由行星齒輪組放大后驅(qū)動微型電機發(fā)電，并將獲得的電能存儲進超級電容，進而將電能提供給傳感器。本發(fā)明采用開口式低矮結(jié)構(gòu)，在桿件結(jié)構(gòu)上使用時不需卸開承載桿件，安裝便捷。通過更換不同剛度的彈簧，使得本發(fā)明適用于不同的載荷環(huán)境。


圖I為本發(fā)明傳感器供電裝置的機械結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明傳感器供電裝置的儲能電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明工作原理和結(jié)構(gòu)原理作進一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本發(fā)明一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，包括下開口式承壓板12，下開口式承壓板12上固定有三個相同的分別內(nèi)置有相同大剛度彈簧的下限位套筒9和兩個微型電機固定座10,兩個微型電機6分別安裝于微型電機固定座10上,微型電機6接行星齒輪組7，行星齒輪組7軸上安裝有微型齒輪8，在下開口式承壓板12兩側(cè)開有四個運動導(dǎo)孔11，橡膠密封圈5粘接于下開口式承壓板12外邊緣；上開口式承壓板I和下開口式承壓板12的形狀相適配，使下開口式承壓板12能夠套入上開口式承壓板I內(nèi)，上開口式承壓板I上固定有三個相同的上限位套筒2和兩個相同的側(cè)面固定有齒條的凸塊4，所述上限位套筒2和下限位套筒9同軸，所述凸塊4上的齒條與微型齒輪8相嚙合，在上開口式承壓板I兩側(cè)開有四個裝有沉頭螺釘?shù)某令^螺紋孔3，當(dāng)下開口式承壓板12套入上開口式承壓板I內(nèi)時，四個沉頭螺紋孔3和四個運動導(dǎo)孔11同軸，且運動導(dǎo)孔11的孔徑大于沉頭螺紋孔3的孔徑。所述供電裝置采取開口式低矮結(jié)構(gòu)。所述上限位套筒2的內(nèi)徑和下限位套筒9的外徑相同。如圖2所示，電能存儲電路為兩個微型電機6的輸出端分別接電能存儲電路的INl端口和IN2端口，INl端口接第一低壓降肖特基二極管VDl正端和第二低壓降肖特基二極管VD2負(fù)端，IN2端口接第三低壓降肖特基二極管VD3正端和第四低壓降肖特基二極管VD4負(fù)端，第一低壓降肖特基二極管VDl負(fù)端與第三低壓降肖特基二極管VD3負(fù)端相連接后接入超級電容Cl 一端，第二低壓降肖特基二極管VD2正端與第四低壓降肖特基二極管VD4正端相連接后接入超級電各Cl另一端。本發(fā)明的安裝過程為將三個大剛度彈簧分別置于三個下限位套筒9中，前接有行星齒輪組7的兩個微型電機6分別安裝于微型電機固定座10上，初始安裝時將上限位套筒2和下限位套筒9軸心對齊安裝，并對上開口式承壓板I施加初始壓力，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，下限位套筒9的上端也裝配入上限位套筒2中，保證微型齒輪8與凸塊4上的齒條相嚙合，調(diào)節(jié)初始壓力使得四個沉頭螺紋孔3與四個運動導(dǎo)孔11對齊，將四個沉頭螺釘裝入沉頭螺紋孔3中，此時撤去初始壓力，大剛度彈簧伸長使得沉頭螺釘頂住運動導(dǎo)孔11上端，使得上開口式承壓板I與下開口式承壓板12安裝為一體，同時橡膠密封圈5處于壓縮狀態(tài)，保證上開口式承壓板I與下開口式承壓板12之間的密封。本發(fā)明的工作過程為對于測量桿件拉-拉載荷的傳感器供電，例如抽油機的地面光桿載荷測量傳感器供電，承載桿件穿過本發(fā)明開口處，桿件載荷施加與上開口式承壓板I上，使得彈簧收縮，從而在上開口式承壓板I和下開口式承壓板12之間產(chǎn)生直線位移，直線位移經(jīng)微型齒輪8和固定于凸塊4的齒條嚙合之后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動再經(jīng)由行星齒輪組7放大后驅(qū)動微型永磁發(fā)電機6發(fā)電，并將獲得的電能通過電能存儲電路存儲入超級電容，進而將電能提供給傳感器。·
權(quán)利要求
1.一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，其特征在于包括下開口式承壓板(12)，下開口式承壓板(12)上固定有三個相同的分別內(nèi)置有相同大剛度彈簧的下限位套筒(9)和兩個微型電機固定座(10),兩個微型電機(6)分別安裝于微型電機固定座(10)上，微型電機(6)接行星齒輪組(7)，行星齒輪組(7)軸上安裝有微型齒輪(8)，兩個微型電機(6)的輸出端分別接電能存儲電路，在下開口式承壓板(12)兩側(cè)開有四個運動導(dǎo)孔(11)，橡膠密封圈(5)粘接于下開口式承壓板(12)外邊緣；上開口式承壓板(I)和下開口式承壓板(12)的形狀相適配，使下開口式承壓板(12)能夠套入上開口式承壓板(I)內(nèi)，上開口式承壓板(I)上固定有三個相同的上限位套筒(2)和兩個相同的側(cè)面固定有齒條的凸塊(4)，所述上限位套筒(2)和下限位套筒(9)同軸，所述凸塊(4)上的齒條與微型齒輪(8)相嚙合，在上開口式承壓板(I)兩側(cè)開有四個裝有沉頭螺釘?shù)某令^螺紋孔(3)，當(dāng)下開口式承壓板(12)套入上開口式承壓板(I)內(nèi)時，四個沉頭螺紋孔(3)和四個運動導(dǎo)孔(11)同軸，且運動導(dǎo)孔(11)的孔徑大于沉頭螺紋孔(3)的孔徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，其特征在于所述供電裝置采取開口式低矮結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，其特征在于所述上限位套筒(2)的內(nèi)徑和下限位套筒(9)的外徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，其特征在于所述電能存儲電路為兩個微型電機(6)的輸出端分別接電能存儲電路的INl端口和IN2端口，INl端口接第一低壓降肖特基二極管VDl正端和第二低壓降肖特基二極管VD2負(fù)端，IN2端口接第三低壓降肖特基二極管VD3正端和第四低壓降肖特基二極管VD4負(fù)端，第一低壓降肖特基二極管VDl負(fù)端與第三低壓降肖特基二極管VD3負(fù)端相連接后接入超級電容Cl 一端，第二低壓降肖特基二極管VD2正端與第四低壓降肖特基二極管VD4正端相連接后接入超級電容Cl另一端。
全文摘要
一種利用載荷變化而實現(xiàn)的傳感器供電裝置，利用大剛度彈簧，通過加載于承壓板的載荷變化產(chǎn)生直線位移，直線位移經(jīng)齒輪齒條嚙合之后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)運動再經(jīng)由行星齒輪組放大后驅(qū)動微型永磁發(fā)電機發(fā)電，并將獲得的電能存儲進超級電容，進而將電能提供給傳感器；本發(fā)明采用開口式低矮結(jié)構(gòu)，在桿件結(jié)構(gòu)上使用時不需卸開承載桿件，安裝便捷。通過更換不同剛度的彈簧，使得本發(fā)明適用于不同的載荷環(huán)境。
文檔編號F03G1/00GK102900634SQ201210376259
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者王戰(zhàn), 徐明龍, 敬子建, 張舒文, 安增勇 申請人:西安交通大學(xué)