[实用新型]可自校准的组网式无线振动测试仪

说明书

技术领域

本实用新型属于振动量测技术领域，特别是涉及一种可自校准的组网式无线振动测试仪。 

背景技术

随着工业经济的发展和人类活动的频繁，以及人们对文化遗产保护意识的加强，在世界文化遗产地内部及其周边的游客参观、交通运输、工程建设施工等活动所产生振动对古遗址、古建筑、古文物的影响受到文物保护部门的重视，由于这种持久性的微幅振动是长期存在并反复发生的，古遗址、古建筑、古文物受到长期累积影响后将引起疲劳效应而出现裂缝或者变形，所以世界文化遗产所能承受的振动量值非常有限，为了保护世界文化遗产，有必要在世界文化遗产地进行振动环境的监测，以便达到及时预警、提前保护的目的，由于大部分的世界文化遗产地面积较大，给全区域长期的微幅振动环境监测带来了不便，同时，为了能够保持世界文化遗产的原貌，对振动环境的监测也提出了尽量避免监测设备的安装、传输线缆的埋设、设施的后期维护等苛刻要求。 

目前针对长期的、大范围的、多测点的微幅振动环境实时监测，一般采用有线组网方式，测试前端均使用分离式的传感器、放大器、数据采集仪和组网设备来完成测试任务，需要前期铺设线缆、调试安装多台复杂设备，线缆的铺设不仅会破坏世界文化遗产的原貌，也会对原本微弱的振动信号产生干扰和噪声，已有的基于ZIGBEE无线传感技术和无线数传模块的测试设备由于传输速率低、组网范围有限、无法同步测试等限制，仅在可休眠工作的低采样率、较少测点等测试场合使用，无法满足长期的、大范围的、多测点的监测需求，同时已有的技术在长期监测中还需要定期将设备拆卸回实验室进行传感器及测试设备的校准以保证测试精度，这样不仅会大大增加工作量，影响工作效率，还会出现监测的时间空隙，所以已有的技术并不能满足世界文化遗产地微振动环境的监测需求。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可自校准的组网式无线振动测试仪，该测试仪集成振动传感、数据采集、无线组网和远程自动校准于一体，安装布设方便、适合大范围高速率组网，能够满足世界文化遗产地微振动环境的监测需求和建筑物、桥梁、工业厂房等的振动安全评估需求。 

本实用新型的一种可自校准的组网式无线振动测试仪，包括机箱，在机箱内设置有振动传感模块、采集存储模块、微处理器模块、无线组网模块、自校准模块和供电模块，所述的振动传感模块由振动传感器和信号调理适配器构成，振动信号通过振动传感器经过信号调理适配器进入采集存储模块，采集模块由AD转换器和FLASH存储器构成，信号调理适配器将信号传送入AD转换器中，并经过微处理模块的处理进入到FLASH存储器中，微处理模块通过自动校准模块与振动传感器相连接，无线组网模块完成多台测试仪之间的无线通信组网和GPS/BDS同步与定位，无线振动测试仪的各个模块均由供电模块提供能源。 

所述的微处理模块为单片机或FPGA处理器。完成AD、FLASH、无线WIFI、GPS/BDS接收机、DA、调理电路增益等具体电路模块的驱动适配，根据测控需要通过处理器上烧录的固件程序完成测试过程的核心控制。 

所述的无线组网模块包括WIFI设备和同步定位装置，WIFI设备采用以太网芯片W5300和以太网转WIFI芯片WizFi630内部集成，同步定位装置为UM220模块内部集成GPS和BDS双模接收机，WIFI设备和同步定位装置分别与微处理模块相连接。 

所述的自校准模块包括DA转换器和校准线圈构成，可无线远程接收校准命令，DA转换器与微处理模块和传感器的校准线圈相连接，共同完成传感器的远程自动校准。 

所述的供电模块由AC220V和可充电高能锂电池构成。 

所述的信号调理适配器、采集存储模块、微处理器模块、无线组网模块、自校准模块和供电模块集成设计于同一块电路板上，将该电路板与三个振动传感器共同组装至机箱内。 

所述的振动传感器最大灵敏度为13Vs/m，在该灵敏度下的通频带为1Hz～200Hz。