[發(fā)明專利]壓力分布檢測裝置及在線消除柔性薄膜壓力分布檢測系統(tǒng)時(shí)間漂移的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110705173.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113483864A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉宏;汪曉陽;陳新振
• 申請（專利權(quán)）人: 鈦深科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01G9/00
• 分類號: G01G9/00
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務(wù)所 32332
• 代理人: 向妮

1.一種壓力分布檢測裝置，其特征在于，包括：柔性薄膜壓力分布測試系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)，以及裝有壓力分布檢測軟件的上位機(jī)；

所述柔性薄膜壓力分布測試系統(tǒng)包括用于獲取待測物體各單位面積的壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)的柔性薄膜壓力感測片以及將所述壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)的第一傳輸模塊；

所述稱重系統(tǒng)包括用于獲取柔性薄膜壓力感測片的整體受力G的稱重傳感以及將所述整體受力G上傳至上位機(jī)的第二傳輸模塊；

所述壓力分布檢測軟件在被上位機(jī)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)計(jì)算待測物體各單位面積的壓力之和Fs，以及計(jì)算與壓力之和Fs和整體受力G相關(guān)的動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)，并通過所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)對各單位面積的壓力或壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

2.如權(quán)利要求1所述的壓力分布檢測裝置，其特征在于，還包括壓力傳遞系統(tǒng)，用于將柔性薄膜壓力感測片的整體受力G傳遞至稱重傳感器。

3.如權(quán)利要求2所述的壓力分布檢測裝置，其特征在于，所述壓力傳遞系統(tǒng)包括一塊承重板，所述待測物體和柔性薄膜壓力感測片布置在承重板的上方，所述稱重傳感器布置在承重板的下方。

4.如權(quán)利要求1所述的壓力分布檢測裝置，其特征在于，所述稱重傳感器具有一用于承載柔性薄膜壓力感測片及待測物體的承載面。

5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的壓力分布檢測裝置，其特征在于，所述稱重傳感器為荷重元傳感器。

6.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的壓力分布檢測裝置，其特征在于，所述第一傳輸模塊為壓力分布采集器，用于將柔性薄膜壓力感測片輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息后再上傳至上位機(jī)；

所述第二傳輸模塊為壓力變送器，用于將稱重傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息后再上傳至上位機(jī)。

7.一種在線消除柔性薄膜壓力分布檢測系統(tǒng)時(shí)間漂移的方法，其特征在于，包括：

獲取待測物體各單位面積的壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)，根據(jù)所述壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)計(jì)算待測物體各單位面積的壓力之和Fs；

獲取柔性薄膜壓力感測片的整體受力G；

計(jì)算與所述壓力之和Fs和所述整體受力G相關(guān)的動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)；

通過所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)對各單位面積的壓力或壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過柔性薄膜壓力感測片獲取待測物體各單位面積的壓力或壓強(qiáng)分布數(shù)據(jù)；通過稱重傳感器獲取柔性薄膜壓力感測片的整體受力G。

9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括在初始狀態(tài)下，通過歸零方式使稱重傳感器測得的的稱重?cái)?shù)據(jù)等于柔性薄膜壓力感測片的整體受力G。

10.如權(quán)利要求7至9任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)對所述壓力分布數(shù)據(jù)中各單位面積的壓力或壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性修正，具體包括：

將各單位面積的壓力或壓強(qiáng)值分別乘以動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)，所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)為k，k＝G/Fs。

11.如權(quán)利要求7至9任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)對各單位面積的壓力或壓強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)修正，具體包括：

根據(jù)式(1)和式(2)計(jì)算出K值，再基于式(1)計(jì)算各單位面積對應(yīng)的加權(quán)修正系數(shù)K(x,y)；

K(x,y)＝K×{A×Lg[P(x,y)]+B} (1)

Fs＝G＝Sum[G(x,y)×K(x,y)] (2)

其中，K表示整體修正系數(shù)，K(x,y)表示坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)格點(diǎn)的修正系數(shù)，G(x,y)表示薄膜壓力感測片修正前坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)的原始受力，P(x,y)表示薄膜壓力感測片修正前坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)的原始壓強(qiáng)值，A表示修正曲線的斜率，B表示修正曲線的截距，通過計(jì)算出柔性薄膜壓力感測片的實(shí)際壓力曲線的一次函數(shù)趨勢線的斜率、截距來確定AB；

所述動態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)即各點(diǎn)的加權(quán)修正系數(shù)K(x,y)，將各單位面積的壓力或壓強(qiáng)值分別乘以各單位面積對應(yīng)的加權(quán)修正系數(shù)K(x,y)。