[實用新型]可自校準(zhǔn)的組網(wǎng)式無線振動測試儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420694315.6
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204128682U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳晉央;王旭東;杜建國;劉洪麗;余尚江;郭士旭;楊吉祥;周會娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所;敦煌研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 張國防

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于振動量測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可自校準(zhǔn)的組網(wǎng)式無線振動測試儀。?

背景技術(shù)

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動的頻繁，以及人們對文化遺產(chǎn)保護(hù)意識的加強(qiáng)，在世界文化遺產(chǎn)地內(nèi)部及其周邊的游客參觀、交通運(yùn)輸、工程建設(shè)施工等活動所產(chǎn)生振動對古遺址、古建筑、古文物的影響受到文物保護(hù)部門的重視，由于這種持久性的微幅振動是長期存在并反復(fù)發(fā)生的，古遺址、古建筑、古文物受到長期累積影響后將引起疲勞效應(yīng)而出現(xiàn)裂縫或者變形，所以世界文化遺產(chǎn)所能承受的振動量值非常有限，為了保護(hù)世界文化遺產(chǎn)，有必要在世界文化遺產(chǎn)地進(jìn)行振動環(huán)境的監(jiān)測，以便達(dá)到及時預(yù)警、提前保護(hù)的目的，由于大部分的世界文化遺產(chǎn)地面積較大，給全區(qū)域長期的微幅振動環(huán)境監(jiān)測帶來了不便，同時，為了能夠保持世界文化遺產(chǎn)的原貌，對振動環(huán)境的監(jiān)測也提出了盡量避免監(jiān)測設(shè)備的安裝、傳輸線纜的埋設(shè)、設(shè)施的后期維護(hù)等苛刻要求。?

目前針對長期的、大范圍的、多測點的微幅振動環(huán)境實時監(jiān)測，一般采用有線組網(wǎng)方式，測試前端均使用分離式的傳感器、放大器、數(shù)據(jù)采集儀和組網(wǎng)設(shè)備來完成測試任務(wù)，需要前期鋪設(shè)線纜、調(diào)試安裝多臺復(fù)雜設(shè)備，線纜的鋪設(shè)不僅會破壞世界文化遺產(chǎn)的原貌，也會對原本微弱的振動信號產(chǎn)生干擾和噪聲，已有的基于ZIGBEE無線傳感技術(shù)和無線數(shù)傳模塊的測試設(shè)備由于傳輸速率低、組網(wǎng)范圍有限、無法同步測試等限制，僅在可休眠工作的低采樣率、較少測點等測試場合使用，無法滿足長期的、大范圍的、多測點的監(jiān)測需求，同時已有的技術(shù)在長期監(jiān)測中還需要定期將設(shè)備拆卸回實驗室進(jìn)行傳感器及測試設(shè)備的校準(zhǔn)以保證測試精度，這樣不僅會大大增加工作量，影響工作效率，還會出現(xiàn)監(jiān)測的時間空隙，所以已有的技術(shù)并不能滿足世界文化遺產(chǎn)地微振動環(huán)境的監(jiān)測需求。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種可自校準(zhǔn)的組網(wǎng)式無線振動測試儀，該測試儀集成振動傳感、數(shù)據(jù)采集、無線組網(wǎng)和遠(yuǎn)程自動校準(zhǔn)于一體，安裝布設(shè)方便、適合大范圍高速率組網(wǎng)，能夠滿足世界文化遺產(chǎn)地微振動環(huán)境的監(jiān)測需求和建筑物、橋梁、工業(yè)廠房等的振動安全評估需求。?

本實用新型的一種可自校準(zhǔn)的組網(wǎng)式無線振動測試儀，包括機(jī)箱，在機(jī)箱內(nèi)設(shè)置有振動傳感模塊、采集存儲模塊、微處理器模塊、無線組網(wǎng)模塊、自校準(zhǔn)模塊和供電模塊，所述的振動傳感模塊由振動傳感器和信號調(diào)理適配器構(gòu)成，振動信號通過振動傳感器經(jīng)過信號調(diào)理適配器進(jìn)入采集存儲模塊，采集模塊由AD轉(zhuǎn)換器和FLASH存儲器構(gòu)成，信號調(diào)理適配器將信號傳送入AD轉(zhuǎn)換器中，并經(jīng)過微處理模塊的處理進(jìn)入到FLASH存儲器中，微處理模塊通過自動校準(zhǔn)模塊與振動傳感器相連接，無線組網(wǎng)模塊完成多臺測試儀之間的無線通信組網(wǎng)和GPS/BDS同步與定位，無線振動測試儀的各個模塊均由供電模塊提供能源。?

所述的微處理模塊為單片機(jī)或FPGA處理器。完成AD、FLASH、無線WIFI、GPS/BDS接收機(jī)、DA、調(diào)理電路增益等具體電路模塊的驅(qū)動適配，根據(jù)測控需要通過處理器上燒錄的固件程序完成測試過程的核心控制。?

所述的無線組網(wǎng)模塊包括WIFI設(shè)備和同步定位裝置，WIFI設(shè)備采用以太網(wǎng)芯片W5300和以太網(wǎng)轉(zhuǎn)WIFI芯片WizFi630內(nèi)部集成，同步定位裝置為UM220模塊內(nèi)部集成GPS和BDS雙模接收機(jī)，WIFI設(shè)備和同步定位裝置分別與微處理模塊相連接。?

所述的自校準(zhǔn)模塊包括DA轉(zhuǎn)換器和校準(zhǔn)線圈構(gòu)成，可無線遠(yuǎn)程接收校準(zhǔn)命令，DA轉(zhuǎn)換器與微處理模塊和傳感器的校準(zhǔn)線圈相連接，共同完成傳感器的遠(yuǎn)程自動校準(zhǔn)。?

所述的供電模塊由AC220V和可充電高能鋰電池構(gòu)成。?

所述的信號調(diào)理適配器、采集存儲模塊、微處理器模塊、無線組網(wǎng)模塊、自校準(zhǔn)模塊和供電模塊集成設(shè)計于同一塊電路板上，將該電路板與三個振動傳感器共同組裝至機(jī)箱內(nèi)。?

所述的振動傳感器最大靈敏度為13Vs/m，在該靈敏度下的通頻帶為1Hz～200Hz。?