可編碼振動信號發生裝置的製作方法

2023-08-07 19:02:51 3

專利名稱：可編碼振動信號發生裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工程質量檢測技術領域，具體涉及一種可編碼振動信號發生裝置。
背景技術：
工程檢測是指在橋梁等基礎設施建設過程中，對其各種構件進行測試，從而保障橋梁等基礎設施質量的活動。目前，常見的工程檢測方法主要是藉助檢測儀進行下述檢測(I)局部破損檢測 法利用檢測儀對結構物的局部進行損傷試驗，根據局部損傷試驗獲取的數據，來推定結構物的整體損傷狀態。主要方法有鑽芯取樣法、拔出法、衝擊法和超載試驗法等。(2)無損檢測法藉助專門的檢測儀，在不損傷被檢測物的情況下，探測結構內部的組織特徵或直接測定其表面參數來推定結構的損傷狀態。為提高工程檢測精度，通常需要在震源、聲波採集和數據處理三方面展開研究。其中，震源問題是大型巖土工程無損檢測系統的關鍵問題。傳統震源產生方式一般包括以下三種人工錘擊震源、壓電陶瓷換能器震源和超磁震源。以下分別介紹這三種震源的特點(一)人工錘擊震源通過人工錘擊震源所產生的信號頻率較低，例如在較好的花崗巖中，只可激發出2KHz以下的聲波信號；而且，還具有解析度較低、重複性差的缺點，從而導致檢測誤差較大。(二)壓電陶瓷換能器震源用壓電陶瓷換能器作震源時，由於頻率與傳播距離的矛盾，其探測距離有限，無法應用於大型工程質量的檢測。(三)超磁震源超磁震源具有較高的磁致伸縮性能，可以產生能量較強、傳播距離較遠的應力波信號。由上可以看出，目前只是通過對震源控制進而實現對應力波強度的控制，仍然存在著檢測精度有限的問題，無法更精確的對大型工程的質量進行檢測。

實用新型內容針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種可編碼振動信號發生裝置，藉助超磁共振技術，將頻率適中以及自相關特性突出的可編碼信號最終轉換為應力波信號，實現激振信號的可控性；而且，通過對可編碼信號的頻率等參數的控制，不僅使檢測儀器能夠藉助各種後處理方法進行精確分析，而且更有利於提取接收信號中隱含的工程信息，更方便研究人員利用相關分析方法獲取豐富的工程質量資料，從而最終實現更高精度的檢測結果O本實用新型所採用的技術方案如下本發明提供一種可編碼振動信號發生裝置，包括信號放大模塊、電池模塊、超磁振動模塊、可調換式發射杆和編碼信號輸入接口 ；所述信號放大模塊分別與所述電池模塊、所述超磁振動模塊和所述編碼信號輸入接口連接；所述超磁振動模塊還與所述可調換式發射杆連接。優選的，所述編碼信號輸入接口為3. 5JACK或RCA音頻插座。[0010]優選的，所述可調換式發射杆的長度為15_-35_，所述可調換式發射杆的直徑為3mm-5mm0優選的，所述可調換式發射杆的長度為15mm、直徑為3mm ;或所述可調換式發射杆的長度為35_、直徑為5_。優選的,所述信號放大模塊包括前置放大電路、均衡電路和功率放大電路,所述前置放大電路、所述均衡電路和所述功率放大電路依次連接。優選的，所述可編碼振動信號發生裝置還包括編碼信號存儲模塊和激振信號發射開關；所述編碼信號存儲模塊通過所述激振信號發射開關與所述信號放大模塊連接。優選的，所述可編碼振動信號發生裝置還包括多檔位開關，所述多檔位開關與所述電池模塊連接。優選的，所述可編碼振動信號發生裝置還包括電量監測模塊和LED報警指示燈，所述電量監測模塊分別與所述電池模塊和所述LED報警指示燈連接。優選的，所述可編碼振動信號發生裝置還包括:USB接口，所述USB接口分別與所述電池模塊和所述編碼信號存儲模塊連接。優選的，所述USB接口為Mini-USB標準接口。本實用新型的有益效果如下(I)藉助超磁共振技術，將頻率適中以及自相關特性突出的可編碼信號最終轉換為應力波信號，實現激振信號的可控性；(2)通過對可編碼信號的頻率等參數的控制，不僅使檢測儀器能夠藉助各種後處理方法進行精確分析，而且更有利於提取接收信號中隱含的工程信息，更方便研究人員利用相關分析方法獲取豐富的工程質量資料，從而最終實現更高精度的檢測結果；(3)其電量監測模塊對電池的實時監控保護能提高裝置的耐用性，其編碼信號輸入接口有利於在檢測工作中根據問題具體分析和實施，使得檢測結果更客觀、精準；(4)通過編碼信號存儲模塊實現了無繩操作，而且，還具有整體設計小巧輕便，方便工作人員攜帶和操作的優點。

圖I為本實用新型實施例提供的可編碼振動信號發生裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的一個具體的實施方式進行說明。如圖I所示，為本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置的結構示意圖，包括信號放大模塊、電池模塊、超磁振動模塊、可調換式發射杆和編碼信號輸入接口 ；所述信號放大模塊分別與所述電池模塊、所述超磁振動模塊和所述編碼信號輸入接口連接；所述超磁振動模塊還與所述可調換式發射杆連接。需要說明的是，本實用新型中涉及到的可編碼信號包括但不限於chirp信號。下面分別對上述各模塊進行介紹(一)信號放大模塊信號放大模塊與編碼信號輸入接口連接。其中，編碼信號輸入接口可以為RCA音頻插座或3. 5JACK，用於與編碼信號發生器連接。信號放大模塊由前置放大電路、均衡電路和功率放大電路依次連接,這三種電路的工作過程為(I)當編碼信號發生器產生原始編碼信號後，經編碼信號輸入接口傳輸給信號放大模塊的前置放大電路。(2)前置放大電路將原始編碼信號進行放大並輸出給均衡電路。其中，前置放大電路的作用是「緩衝」。(3)均衡電路對接收到的來自前置放大電路的編碼信號進行增益調整，然後輸出給功率放大電路。其中，均衡電路由低通、高通、帶通等濾波器組成，增益調整的具體調整方式為對 高頻段或低頻段的增益進行提升或衰減，而對中頻段增益保持不變。(4)功率放大電路用於對接收到的來自均衡電路的編碼信號進行功率放大，然後向超磁振動模塊輸出。( 二)超磁振動模塊超磁振動模塊的輸入端與信號放大模塊連接，輸出端與可調換式發射杆相連接。超磁振動模塊可以使用高效能超磁材料，也可以使用常見的電磁感應裝置，其工作過程為將接收到的來自信號放大模塊的編碼信號轉換為機械振動，得到具有一定頻率的激振信號，然後將該激振信號通過發射杆傳送到被檢測對象。(三)可調換式發射杆可調換式發射杆用不鏽鋼或其它金屬材料製成，根據實際測試條件需要，將其長度及直徑製造成不同型號，作為一種實施方式，長度為15mm-35mm、直徑為;優選為長度為15mm及直徑為3mm,或者,長度為35mm及直徑為5mm,同時可根據實際檢測需要再次加工更適合的長度及直徑。在檢測時，根據實際情況更換對應型號的端頭即可。(四)編碼信號存儲模塊和激振信號發射開關由於信號放大模塊通過編碼信號輸入接口接收來自檢測儀的編碼信號時，存在布線繁瑣的問題，所以，在本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置中，還包括有編碼信號存儲模塊和激振信號發射開關。通過編碼信號存儲模塊，可讓本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置獨立工作，從而更適合作為高邊坡錨杆檢測的激發震源。具體的，編碼信號存儲模塊可以使用永久閃速內存來預存儲編碼信號，其輸出端與激振信號發射開關連接，輸入端與USB接口連接，而激振信號發射開關輸出端與信號放大模塊連接，其中，激振信號發射開關可以為一個防水按鍵開關，用於實時調用編碼信號。使用時，當按下激振信號發射開關時，從編碼信號存儲模塊中調取所需的原始編碼信號，並將該原始編碼信號傳輸給信號放大模塊，因此，實現了本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置的無繩操作。並且，通過USB接口向編碼信號存儲模塊中傳輸編碼信號。(五)多檔位開關、電量監測模塊和LED報警指示燈為防止電池模塊過度放電，從而有效保護電池模塊，延長電池模塊的使用壽命，本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置，還包括多檔位開關、電量監測模塊和LED報警指示燈。其中，根據待測對象的性質的不同，需要激發不同能量的激振信號，為此設計了多檔位開關，作為電源開關和激發電壓的功率調節，從而促進了本裝置的廣泛實用性。多檔位開關與電池模塊連接，通過調節檔位來控制電源開關和電壓功率大小。電量監測模塊分別與電池模塊和LED報警指示燈連接，用於實時監測電池模塊儲電量，當電量消耗到某個極限值時，則電量監測模塊將通過LED報警指示燈閃爍預警。(六)USB接口USB接口分別與電池模塊和編碼信號存儲模塊連接，其中，USB接口優選為Mini-USB 標準接口。其中，USB接口具有以下兩種功能(一)對電池模塊充電用數據線連接USB接口與外部電網，可直接對電池模塊充電。其中，外部電網可以為通過通電的筆記本電腦獲取。(二)向編碼信號存儲模塊中存入原始編碼信號。用數據線連接USB接口與筆記本電腦，可將筆記本電腦上存儲的原始編碼信號通過USB數據線拷貝到與USB接口連接的編碼信號存儲模塊中。綜上所述，本實用新型提供的可編碼振動信號發生裝置，具有以下優點(I)藉助超磁共振技術，將頻率適中以及自相關特性突出的可編碼信號最終轉換為應力波信號，實現激振信號的可控性；(2)通過對可編碼信號的頻率等參數的控制，不僅使檢測儀器能夠藉助各種後處理方法進行精確分析，而且更有利於提取接收信號中隱含的工程信息，更方便研究人員利用相關分析方法獲取豐富的工程質量資料，從而最終實現更高精度的檢測結果；(3)其電量監測模塊對電池的實時監控保護能提高裝置的耐用性，其編碼信號輸入接口有利於在檢測工作中根據問題具體分析和實施，使得檢測結果更客觀、精準；(4)通過編碼信號存儲模塊實現了無繩操作，而且，還具有整體設計小巧輕便，方便工作人員攜帶和操作的優點。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護範圍。
權利要求1.一種可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，包括信號放大模塊、電池模塊、超磁振動模塊、可調換式發射杆和編碼信號輸入接口 ；所述信號放大模塊分別與所述電池模塊、所述超磁振動模塊和所述編碼信號輸入接口連接；所述超磁振動模塊還與所述可調換式發射杆連接。
2.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述編碼信號輸入接口為3. 5JACK或RCA音頻插座。
3.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可調換式發射杆的長度為15mm-35mm,所述可調換式發射杆的直徑為3mm-5mm。
4.根據權利要求3所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可調換式發射杆的長度為15mm、直徑為3mm ;或所述可調換式發射杆的長度為35mm、直徑為5mm。
5.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述信號放大模塊包括前置放大電路、均衡電路和功率放大電路，所述前置放大電路、所述均衡電路和所述功率放大電路依次連接。
6.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可編碼振動信號發生裝置還包括編碼信號存儲模塊和激振信號發射開關；所述編碼信號存儲模塊通過所述激振信號發射開關與所述信號放大模塊連接。
7.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可編碼振動信號發生裝置還包括多檔位開關，所述多檔位開關與所述電池模塊連接。
8.根據權利要求I所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可編碼振動信號發生裝置還包括電量監測模塊和LED報警指示燈，所述電量監測模塊分別與所述電池模塊和所述LED報警指示燈連接。
9.根據權利要求6所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述可編碼振動信號發生裝置還包括USB接口，所述USB接口分別與所述電池模塊和所述編碼信號存儲模塊連接。
10.根據權利要求9所述的可編碼振動信號發生裝置，其特徵在於，所述USB接口為Mini-USB 標準接口。
專利摘要本實用新型公開一種可編碼振動信號發生裝置，包括信號放大模塊、電池模塊、超磁振動模塊、可調換式發射杆和編碼信號輸入接口；所述信號放大模塊分別與所述電池模塊、所述超磁振動模塊和所述編碼信號輸入接口連接；所述超磁振動模塊還與所述可調換式發射杆連接。藉助超磁共振技術，將頻率適中以及自相關特性突出的可編碼信號最終轉換為應力波信號，實現激振信號的可控性；本實用新型中，可編碼信號包括但不限於chirp信號；而且，通過對可編碼信號的頻率等參數的控制，不僅使檢測儀器能夠藉助各種後處理方法進行精確分析，而且更有利於提取接收信號中隱含的工程信息，更方便研究人員利用相關分析方法獲取豐富的工程質量資料，從而最終實現更高精度的檢測結果。
文檔編號G01N29/34GK202383113SQ20112056349
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉浩, 王運生 申請人:雲南航天工程物探檢測股份有限公司, 王運生