按压式吸盘结构的仪器信号测量表笔的制作方法

1.本实用新型属于信号测试技术领域，具体涉及一种按压式吸盘结构的仪器信号测量表笔。


背景技术：

2.目前市场主流的仪器测量表笔均为手持式测试表笔，其探头结构主要分为鳄鱼嘴夹式、探针式和伸缩探钩式三种。在进行信号采样测量时，鳄鱼嘴夹式和伸缩探钩式可借助特殊的结构可在接线端子或引脚处进行固定，无需人进行手持接触操作，便可进行信号测量采样；而探针式因表笔探头的限制，只能依靠人手持进行接触操作。
3.鳄鱼嘴夹式、探针式和伸缩探钩式三种结构的测试表笔在以下几种测量场合中却无法满足要求：
①
在工业低压输配电现场有时需要长时间且不分闸带点测量母排电压，用于故障诊断排查；但母排均为光洁面的铜排或铝排，且无任何测量引脚用于固定测试表笔；
②
现场有时需要测量旋转或振动重要设备的振动参数，但测量点位于设备的关键部位，表面光滑无测试悬挂点，且不能使用钻孔或使用粘合剂等影响测试表面的方式设置测试点；且传统的吸盘结构在吸附到平整面后，当拆下时需要用力拔下，这种操作在带电测量环境下是不安全的，同时对吸盘的寿命也会造成影响，因此，针对上述问题，有必要提出改进。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题：提供一种按压式吸盘结构的仪器信号测量表笔，利用气缸工作原理，并结合吸盘，设计出一种能够满足被测物体表面为平整面且无任何测量引脚接线桩可固定的仪器信号测量表笔，同时可实现吸盘结构自动吸附与拆除功能，提高信号测量操作的便捷性与安全性，延长使用寿命，结构紧凑、可靠性强、操作简单、适用性强。
5.本实用新型采用的技术方案：按压式吸盘结构的仪器信号测量表笔，包括环形筒状结构的表笔本体，所述表笔本体外圆周壁中部制有电气隔离栅，所述表笔本体左端面外沿处设有吸盘，所述表笔本体外圆周壁上制有与其内部连通并位于电气隔离栅左侧的气缸进气口，所述表笔本体左端面制有位于吸盘内侧的环形凹槽，且环形凹槽内环面上制有与表笔本体内部连通的气缸出气口，所述表笔本体内部设有右端固定而左端定位于气缸出气口和气缸进气口之间的联动活塞式阀体装置，并在左端具有伸缩功能的联动活塞式阀体装置作用下，实现联动活塞式阀体装置左端与表笔本体内孔壁定位贴合状态下气缸出气口与气缸进气口的断开，或联动活塞式阀体装置左端压缩右移后使气缸出气口与气缸进气口连通；所述表笔本体内孔左端设有左端伸入吸盘内而右端与联动活塞式阀体装置左端固定连接的信号测量探头，所述吸盘与被测物体表面吸合且联动活塞式阀体装置左端与表笔本体内孔壁定位贴合状态下，由与被测物体表面接触的信号测量探头将检测信号传导至联动活塞式阀体装置上，所述联动活塞式阀体装置右端与仪器仪表的测量电缆或转换接头连接。
6.其中，所述联动活塞式阀体装置包括进气阀、弹簧和测试插头，所述进气阀呈t形
结构，所述表笔本体内孔壁上制有位于气缸进气口左侧并将左端小径内孔和右端大径内孔过渡连接的锥形孔，所述进气阀大头端制有与表笔本体锥形孔壁适配的锥形环面，所述进气阀左端与左端部呈球形面的信号测量探头固定连接，所述弹簧两端分别与进气阀大径端和测试插头左端连接，所述测试插头呈t形结构，所述测试插头左端固定于表笔本体大径内孔壁上，而测试插头右端与仪器仪表的测量电缆或转换接头连接。
7.进一步地，所述进气阀和信号测量探头为一体式结构。
8.进一步地，所述转换接头由内孔为阶梯孔的t型套和信号连接引脚组成，所述信号连接引脚左端为与右端呈公插头圆形底座的测试插头适配的右端封口的环形套，而信号连接引脚右端为与环形套呈一体式结构并设于环形套右端面的连接板，所述信号连接引脚右端连接板端部为弧形结构且信号连接引脚右端连接板板面上制有通孔。
9.进一步地，所述吸盘与表笔本体采用绝缘材料制成的一体式结构。
10.本实用新型与现有技术相比的优点：
11.1、本技术方案利用气缸工作原理，并结合吸盘，设计出一种能够满足被测物体表面为平整面且无任何测量引脚接线桩可固定的仪器信号测量表笔；
12.2、本技术方案通过在测试物体表面按压吸盘，实现吸盘结构自动吸附与拆除功能，提高信号测量操作的便捷性与安全性；
13.3、本技术方案设计一种与测试插头适配连接的转换接头，既可以用作测试表笔将测试插头与测试仪器连接进行信号测量，还可以通过安装转化接头与鳄鱼嘴夹或伸缩探钩式测试表笔进行连接，提高了测量方式的灵活性；
14.4、本技术方案既可以用测量电缆与仪器设备进行有线连接；还可以通过在测试插头处安装无线信号模组，实现信号的无线远距离无人值守监测采样，使用寿命长，结构紧凑、可靠性强、操作简单、适用性强。
附图说明
15.图1为本实用新型结构示意图；
16.图2为本实用新型处于正常吸附时的状态示意图；
17.图3为本实用新型处于消除吸附时的状态示意图；
18.图4为本实用新型转换接头结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的图1-4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。
20.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
21.按压式吸盘结构的仪器信号测量表笔，如图1所示，包括环形筒状结构的表笔本体7，所述表笔本体7外圆周壁中部制有电气隔离栅6，所述表笔本体7左端面外沿处设有吸盘2，所述表笔本体7外圆周壁上制有与其内部连通并位于电气隔离栅6左侧的气缸进气口5，所述表笔本体7左端面制有位于吸盘2内侧的环形凹槽，且环形凹槽内环面上制有与表笔本体7内部连通的气缸出气口3，所述表笔本体7内部设有右端固定而左端定位于气缸出气口3和气缸进气口5之间的联动活塞式阀体装置，并在左端具有伸缩功能的联动活塞式阀体装置作用下，实现联动活塞式阀体装置左端与表笔本体7内孔壁定位贴合状态下气缸出气口3与气缸进气口5的断开，或联动活塞式阀体装置左端压缩右移后使气缸出气口3与气缸进气口5连通；所述表笔本体7内孔左端设有左端伸入吸盘2内而右端与联动活塞式阀体装置左端固定连接的信号测量探头1，所述吸盘2与被测物体表面吸合且联动活塞式阀体装置左端与表笔本体7内孔壁定位贴合状态下，由与被测物体表面接触的信号测量探头1将检测信号传导至联动活塞式阀体装置上，所述联动活塞式阀体装置右端与仪器仪表的测量电缆或转换接头10连接；上述结构中，利用气缸工作原理，并结合吸盘2，设计出一种能够满足被测物体表面为平整面且无任何测量引脚接线桩可固定的仪器信号测量表笔，通过在测试物体表面按压吸盘2，实现吸盘2结构自动吸附与拆除功能，提高信号测量操作的便捷性与安全性；
22.其中，信号测量探头1用于与被测量物体表面接触，测量其物体的电信号，如电压、振动、温度等信号；吸盘2与表笔本体7设计为一体结构，通过按压吸盘2变形，在被测物体表面与吸盘2内部形成一个密闭空间，利用内外大气压差，将测试表笔在被测物体表面的进行牢固吸附固定；气缸出气口3与吸盘2内部相通，可保证外部大气空气进入吸盘2内部，实现吸盘2内外大气压一致，通过按压吸盘2，迫使进气阀4进行移动，通过与气缸出气口3、气缸进气口5配合实现吸盘内外部大气压差的建立；气缸进气口5与吸盘2外部相通，保证外部空气进入表笔本体7，当进气阀4打开后，经进气阀4进入吸盘2内部；电气隔离栅6与表笔本体7设计为一体，刚进行电压带电信号测量时，可保证测试人手指与气缸进气口5保持一个合理距离，防止发生电弧从气缸进气口5溢出，发生触电危险。
23.联动活塞式阀体装置的具体结构如下：所述联动活塞式阀体装置包括进气阀4、弹簧8和测试插头9，所述进气阀4呈t形结构，所述表笔本体7内孔壁上制有位于气缸进气口5左侧并将左端小径内孔和右端大径内孔过渡连接的锥形孔，所述进气阀4大头端制有与表笔本体7锥形孔壁适配的锥形环面，所述进气阀4左端与左端部呈球形面的信号测量探头1固定连接，所述弹簧8两端分别与进气阀4大径端和测试插头9左端连接，所述测试插头9呈t形结构，所述测试插头9左端固定于表笔本体7大径内孔壁上，而测试插头9右端与仪器仪表的测量电缆或转换接头10连接；具体的，所述进气阀4和信号测量探头1为一体式结构；上述结构中，弹簧8有两个方面作用；一是给进气阀4提供一个推力，使其进气阀4在无外力作用下始终保持关闭，保证外部空气无法进入吸盘2内部；二是与信号测量探头1弹性连接，若被测物体表面处于一个高频振动环境时，通过吸收大部分的振动干扰，保证了信号测量探头1与被测物体表面的一个良好接触，进而提高测量信号的保真度；测试插头9通过与弹簧8与信号测量探头1弹性连接，将被测信号传导至测试插头9，测试插头9设计为公插头圆形底座，可连接各类仪器仪表的测量电缆；同时也可连接转换接头10，扩展接线类型。
24.其中，如图1和图4所示，所述转换接头10由内孔为阶梯孔的t型套12和信号连接引脚11组成，所述信号连接引脚11左端为与右端呈公插头圆形底座的测试插头9适配的右端
封口的环形套，而信号连接引脚11右端为与环形套呈一体式结构并设于环形套右端面的连接板，所述信号连接引脚11右端连接板端部为弧形结构且信号连接引脚11右端连接板板面上制有通孔；设计一种与测试插头9适配连接的转换接头10，既可以用作测试表笔将测试插头9与测试仪器连接进行信号测量，还可以通过安装转化接头10与鳄鱼嘴夹或伸缩探钩式测试表笔进行连接，提高了测量方式的灵活性；
25.所述吸盘2与表笔本体7采用绝缘材料制成的一体式结构。
26.具体工作原理如下：
27.当开始测量时，用手拿着测试表笔对着被测物体表面按下，吸盘2在外力作用下开始发生形变，信号测量探头1距离被测物体表面距离减小；继续按压测试表笔，吸盘2的形变继续加大，信号测量探头1开始与被测物体表面接触，吸盘内部的空间变小，此时状态如图2所示；继续按压测试表笔，此时吸盘2内部的空气压缩产生的压力迫使进气阀4打开，吸盘2内的压缩空气开始由气缸出气口3、进气阀4、气缸进气口5排出大气；此时吸盘2已压至最大变形状态，如图3所示；此时测试表笔已无法继续按下，此时缓慢松手，进气阀4在弹簧8的弹性恢复力作用下关闭，吸盘2内部近似真空状态，而吸盘2外部则为标准大气压状态，此时吸盘内外部大气压差最大，吸盘2吸附力最大，此时可以利用测试电缆或表笔来连接相关仪器，进行信号测量。
28.本技术方案既可以用测量电缆与仪器设备进行有线连接；还可以通过在测试插头处安装无线信号模组，实现信号的无线远距离无人值守监测采样，在提高测量操作便捷性与安全性的同时延长了吸盘2的使用寿命，结构紧凑、可靠性强、操作简单、适用性强。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。