一种振动光电复合型温度测量装置及船舶制造方法及图纸

本公开提供一种振动光电复合型温度测量装置及船舶，涉及船舶监测领域，包括储能模块、用于安装在发动机上的振动发电机、光伏板和温度传感器，振动发电机、光伏板和温度传感器分别与储能模块电联，温度传感器通过无线通信模块与显示模块通信，显示模块用于显示温度传感器测取的温度信息，在原有光能发电型温度传感器功能基础上增加振动能转电能模块，优化电源转换电路以及电能存储电路，使之既能满足低速柴油机相关规范要求的测量性能指标，还可以解决因机舱光线不足造成的传感器失电问题。

【技术实现步骤摘要】
一种振动光电复合型温度测量装置及船舶
本公开涉及船舶监测领域，特别涉及一种振动光电复合型温度测量装置及船舶。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。随着近些年的船舶技术进一步发展，为实现更好的燃油经济性、更高的排放要求和更长的使用寿命，智能型低速柴油机配备了越来越多的在线监测设备和控制部件。伴随当前LNG双燃料船市的热潮，而低速双燃料柴油机在尺寸基本不变的情况下，又要增加全套LNG燃料供给、喷射、安全管理等一系列部件。需要在有限的空间内进行低速柴油机大量传感器安装及其电缆布局设计，二冲程柴油机的传感器、电缆布线困难问题越来越突出。专利技术人发现，，目前部分造机厂已经开始尝试无线传感器的应用，以减少电缆、接线箱的数量，目前都还局限于个别特殊场合的传感器；光能发电自给型温度传感器的实船应用情况看，该型温度传感器存在的共性弊端是该传感器的光能发电功能在光照不足的情况下会功能失效。船舶在正常航行中，机舱为了合理节能仅提供微量照明，而长时间处于微弱光线下的光能发电传感器会失去电源供给。另一方面，由于现有纯光电型温度传感器依然是有线连接的温度传感器；纯光能发电型温度传感器在二冲程柴油机上的实际应用效果不佳，不能满足需求。
技术实现思路
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种振动光电复合型温度测量装置及船舶，在原有光能发电型温度传感器功能基础上增加振动能转电能模块，优化电源转换电路以及电能存储电路，使之既能满足低速柴油机相关规范要求的测量性能指标，还可以解决因机舱光线不足造成的传感器失电问题。本公开的第一目的是提供一种振动光电复合型温度测量装置，采用以下技术方案：包括储能模块、用于安装在发动机上的振动发电机、光伏板和温度传感器，振动发电机、光伏板和温度传感器分别与储能模块电联，温度传感器通过无线通信模块与显示模块通信，显示模块用于显示温度传感器测取的温度信息。进一步地，所述振动发电机包括壳体、定子线圈和振动轴，振动轴配合有磁铁，振动轴两端分别通过谐振弹簧安装在壳体内部，定子线圈位于振动轴侧方，用于获取外部发动机的振动驱动振动轴沿轴向相对于定子线圈往复移动。进一步地，所述壳体内设有定子磁芯，定子磁芯围绕振动轴布置，定子磁芯上对应缠绕有定子线圈。进一步地，所述定子磁芯为一对U型磁轭，其U型开口朝向振动轴。进一步地，所述振动轴两端分别配合有直线轴承，振动轴通过直线轴承安装在壳体上。进一步地，所述储能模块连接有控制器，振动发电机、光伏板通过控制器连接储能模块。进一步地，所述显示模块包括本地显示模块和无线显示模块，本地显示模块与控制器电联，无线显示模块与控制器无线通信连接。进一步地，所述储能模块为电容电池。本公开的第二目的是提供一种船舶，包括如上所述的振动光电复合型温度测量装置。进一步地，振动发电机安装在船舶发动机上，光伏板安装在船舶船体上，用于获取太阳能发电并存储到储能模块中。与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：(1)在原有光能发电型温度传感器功能基础上增加振动能转电能模块，优化电源转换电路以及电能存储电路，使之既能满足低速柴油机相关规范要求的测量性能指标，还可以解决因机舱光线不足造成的传感器失电问题；(2)采用了振动能发电和光能发电相结合的供电设计，巧妙的利用了低速柴油机固有的振动能量源，较好的解决了当前纯光电型温度传感器的应用弊端；(3)针对低速柴油机应用性强，还可以覆盖其它类型的传感测量，满足船用柴油机传感器无线化的需求，在微型发电的能源管理、储能管理、信号处理、无线通讯等电路设计中采用了前沿技术的低功耗设计，提高能源利用率，延长更换周期。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例1、2中无线温度测量装置的原理结构示意图；图2为本公开实施例1、2中无线温度传感器的结构示意图；图3为本公开实施例1、2中振动发电机的结构示意图。图中，1.振动能发电机；2.光能发电板；3.振动能发电机整流及电源管理电路；4.光能发电电源管理电路；5.电源储能管理模块；6.储能模块；7.温度传感器；8.AD转换电路；9.DA转换电路；10.无线通信模块；11.液晶数显面板；21.谐振频率粗调螺栓；22.上盖锁紧螺母；23.谐振弹簧A；24.钕铁硼强磁磁极A；25.钕铁硼强磁磁极B；26.谐振弹簧B；27.下盖锁紧螺母；28.谐振频率细调螺栓；29.壳体上盖；30.电机壳体；31、定子磁芯；32.定子线圈；33.壳体下盖，34.振动轴。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。正如
技术介绍
中所介绍的，现有技术中的纯光能发电供能的温度传感器存在的共性弊端是该传感器的光能发电功能在光照不足的情况下会功能失效，纯光电型温度传感器依然是有线连接的温度传感器，针对上述问题，本公开提出了一种振动光电复合型温度测量装置及船舶。实施例1本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种振动光电复合型温度测量装置。充分利用船舶二冲程柴油机自身的振动能，为传感器提供充足稳定的电源供给，并增加无线数据通讯模块来解决传统光电型温度传感器没有无线数据传输功能的缺陷；温度测量装置主要包括储能模块、用于安装在发动机上的振动发电机、光伏板和温度传感器，振动发电机、光伏板和温度传感器分别与储能模块电联，温度传感器通过无线通信模块与显示模块通信，显示模块用于显示温度传感器测取的温度信息；在本实施例中，对应附图1，包括五个主要模块，第一个为振动能发电机，该部分为装置的核心部件，它依靠柴油机振动能带动发电机永磁振动轴做磁力线切割运动来发电，其谐振频率会被调整到与二冲程柴油机固有振动频率一致；第二个为光能发电板装置，通过优选的高效光能发电板为传感器系统提供辅助供电；第三个为电源管理与储能模块6，它负责将振动发电机的交流电整流成直流电，监控振动发电机与光能发电板发电电势，并执行后级储能器件的充电管理；第四部分为低功耗信号处理单元，它是主控制单元，可以实现温度传感器信号转换计算、4-20mA电流输出电路和液晶数显面板驱动等功能；第五个为无线通讯模块，实现传感器实时测量值的数据组网和无线通讯功能。所述储能模块连接有控制器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动光电复合型温度测量装置，其特征在于，包括储能模块、用于安装在发动机上的振动发电机、光伏板和温度传感器，振动发电机、光伏板和温度传感器分别与储能模块电联，温度传感器通过无线通信模块与显示模块通信，显示模块用于显示温度传感器测取的温度信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种振动光电复合型温度测量装置，其特征在于，包括储能模块、用于安装在发动机上的振动发电机、光伏板和温度传感器，振动发电机、光伏板和温度传感器分别与储能模块电联，温度传感器通过无线通信模块与显示模块通信，显示模块用于显示温度传感器测取的温度信息。


2.如权利要求1所述的振动光电复合型温度测量装置，其特征在于，所述振动发电机包括壳体、定子线圈和振动轴，振动轴配合有磁铁，振动轴两端分别通过谐振弹簧安装在壳体内部，定子线圈位于振动轴侧方，用于获取外部发动机的振动驱动振动轴沿轴向相对于定子线圈往复移动。


3.如权利要求2所述的振动光电复合型温度测量装置，其特征在于，所述壳体内设有定子磁芯，定子磁芯围绕振动轴布置，定子磁芯上对应缠绕有定子线圈。


4.如权利要求3所述的振动光电复合型温度测量装置，其特征在于，所述定子磁芯为一对U型磁轭，其U型开口朝向振动轴。


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【专利技术属性】
技术研发人员：洪维华，张永，赵海辉，周伟，徐燕华，吕律，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团柴油机有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37