[发明专利]一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法

说明书

技术领域

本发明属于高精度微振动控制工程及监测工程领域，具体涉及一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法。

背景技术

目前，尚未出现针对性的、成熟的微振动监测技术及产品，主要的原因包括三个方面：

(1)振动控制对象体积小、质量轻，常规监测手段自身会产生振动干扰，不利于振动控制；

(2)振动控制水平较高，微振动监测技术开发难度大，主要原因为一方面由于微振动控制技术起步晚、应用领域多面向高新技术工业和国防性工业，另一方面监测技术本身涉及到机电加工、机械工程、工程力学、振动控制、软件开发等多个专业，对专业开技术开发人员及团队要求较高。

(3)在初装阶段存在经济性瓶颈。目前振动控制市场主要面向通用性技术和产品较多，包括传感器、数据采集仪、网络存储及分析软件平台等，但是该类产品均为高新技术产品类型，国内外厂商的研制和生产成本决定了其价格较为昂贵，尤其是面向微振动控制工程，相关监测元器件价格更是十分昂贵。如果利用这些已有产品进行组装开发，其监测产品的总体价格较高，初装阶段投出成本也较高，无法在微振动控制工程中进行大面积推广应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法，包括MEMs传感器和数据采集配置模块实施阶段，包括以下步骤：

步骤一，根据微振动控制工程中的精密仪器及设备待监测部位，选择并检查传感器，然后进行传感器植入位置确定，并对传感器的质量、体积对被监测对象动力特性影响进行评估；

步骤二，植入方式确认，主要采用双面贴胶的方式将MEMs传感器初步粘在待测对象上方，同时确保传感器和此采集模块之间的数据线，以及和供电模块之间的电线布设畅通，可以通过绝缘胶带或卡套将线与结构固定在一起；

步骤三，确认传感器和采集系统的组配方式，确认后，采取各自对应连接及布置模式；

步骤四，对传感器进行调平，可以通过调平水准进行调平，调平后对传感器进行二次粘结固定，如果传感器不能调平，则进入步骤一；

步骤五，对数据采集模块和电源模块封装外壳进行固定位置确定，并经过评估确认无误后进行初步固定；

步骤六，集线器和布线槽定位，对传感器和数据采集模块之间的距离、线路对待检测对象不会产生不利影响进行评估并确认后，进行定位和固定。

本发明提供的一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法的实施例中，MEMs传感器选择MEMs电容加速度拾振器，其长、宽和高均为20mm，重量为0.01千克，最高振动拾振分辨率为2x10^-6g，有效拾振频带宽度为0-200Hz。

本发明提供的一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法的实施例中，MEMs传感器选择MEMs封装拾振器，并选取NI系列外方式数据采集开发集成模块，结合高速存储技术，利用交直流电源转换器和集成电路模板，其整套传感技术分为两大部分，一部分为单组或多组传感器，另一部分为数据采集和电源，经过封装后，配置自主开发数据处理分析软件。

本发明提供的一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法的一个实施例中，传感器和采集系统的组配方式选择一拾一采，即一套采集系统配置一台传感器。

本发明提供的一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法的另一个实施例中，传感器和采集系统的组配方式选择多拾一采，即一套采集系统配置多台传感器。

本发明提供的一种高分辨率可植入式微振动监测实施方法的实施例中，还包括数据采集、调试及供电模块实施阶段，包括以下步骤：

步骤一，首先进行采集物理量设置，包括加速度、速度和位移；

步骤二，检查并确认数据线连接有效性，包括传感器和数据采集模块连接线、数据采集和存储模块连接线，以及存储模块和无线网卡之间卡槽是否连接；

步骤三，确认系统供电方式，选择分部供电方式或集成供电方式；

步骤四，检查各电源连接方式有效性，通过局部电源开关打开，检查指示灯有效性判断；

步骤五，确认存储模块连接有效性，并确认存储模块作业功能完整，通过外部数据线连接存储设备和读取显示设备进行检验；

步骤六，确认无线网卡连接有效性；

步骤七，接通电源，观察各装置指示灯是否显示正常，并打开和数据采集模块直接连接的电脑设备上的软件平台，并进行相应的IP地质调试，并对数据采集参数进行设置；

步骤八，进行监测数据初步采样，采样完毕后，对采样数据进行初步分析和评估，经确认有效后，停止采样；