[发明专利]一种板簧应力循环监测系统及其方法

权利要求书

1.一种板簧应力循环监测系统，其特征在于，包括：进行数据交互的应力循环监测装置和人机交互装置；所述应力循环监测装置安装在板簧上，包括振动采集部、信息处理部、信息存储部和报警部；所述振动采集部用于实时采集板簧因受外力作用而产生的振动信号并传送至信息处理部；所述信号处理部用于对振动信号进行处理获取应力循环累计次数并存储至信息存储部，当所述应力循环累计次数大于或等于应力循环阈值时，判定板簧已达到疲劳工作状态并向报警部输出报警信号，由报警部进行报警提示；信息存储部存储的应力循环次数进行累加生成应力循环累计次数，此时如果应力循环累计次数超过应力循环阈值，则通过报警部进行声音报警，反之则继续循环执行采集振动信号、获取应力循环累计次数以及是否超限的判断过程；

所述信号处理部包括滤波模块和应力循环累计次数获取模块，所述滤波模块用于对接收到的振动信号经低通滤波去除其中的高频信号，所述应力循环累计次数获取模块，用于基于过零检测算法对滤波后的振动信号获取应力循环累计次数；

应力循环累计次数获取的方法为：振动信号经低通滤波去除其中的高频信号，进而输出低频振动信号；针对低频振动信号，采用过零检测算法获取应力循环累计次数，即当低频振动信号的波形从正半周向负半周或从负半周向正半周转换而经过零点时，对应板簧承受了一次循环应力，对从监测起始时间算起的每一次循环应力进行累加，就得到了所述应力循环累计次数；

所述信息存储部还用于存储监测起始时间、应力循环阈值和板簧型号；

所述应力循环监测装置还包括无线通信部，所述无线通信部与信号处理部相连，所述无线通信部用于负责与人机交互装置进行基于无线通信的数据交互；

所述人机交互装置提供人机数据交互接口界面，通过所述无线通信部接收板簧应力循环监测信息，并显示上述信息；板簧应力循环监测信息包括应力循环累计次数、监测起始时间、应力循环阈值、板簧型号信息，人机交互装置还提供监测起始时间、应力循环阈值、板簧型号信息的用户编辑输入接口。

2.如权利要求1所述的一种板簧应力循环监测系统，其特征在于，所述无线通信部为蓝牙模块或Wifi模块。

3.如权利要求1所述的一种板簧应力循环监测系统，其特征在于，所述应力循环监测装置还包括电源供给部，所述电源供给部用于为所述应力循环监测装置的需电部提供电源供给，所述电源供给部包括电池及电源调理电路。

4.一种基于如权利要求1-3中任一项所述的板簧应力循环监测系统的工作方法，其特征在于，包括：

应力循环监测装置的振动采集部实时采集板簧因受外力作用而产生的振动信号并传送至信息处理部；信号处理部对振动信号进行处理获取应力循环累计次数，所述应力循环累计次数存储于信息存储部中，将所述应力循环累计次数与应力循环阈值比较，当前者大于或等于后者时，判定板簧已达到疲劳工作状态并向报警部输出报警信号，由报警部进行报警提示；信息存储部存储的应力循环次数进行累加生成应力循环累计次数，此时如果应力循环累计次数超过应力循环阈值，则通过报警部进行声音报警，反之则继续循环执行采集振动信号、获取应力循环累计次数以及是否超限的判断过程；当人机交互装置与应力监测装置连接时，所述由报警部进行报警提示的信息可以传送至人机交互装置，用于提醒用户对其及时进行更换以避免安全事故的发生；

所述信号处理部对振动信号进行处理获取应力循环累计次数包括：

振动信号经低通滤波去除其中的高频信号，进而输出低频振动信号；针对低频振动信号，采用过零检测算法获取应力循环累计次数，即当低频振动信号的波形从正半周向负半周或从负半周向正半周转换而经过零点时，对应板簧承受了一次循环应力，对从监测起始时间算起的每一次循环应力进行累加，生成所述应力循环累计次数；

在应力循环监测装置与人机交互装置之间进行数据交互时，人机交互装置向应力循环监测装置发送板簧应力循环监测信息写入请求，应力循环状态监测装置的无线通信部接收该请求，并交由信息处理部存入信息存储部，存储成功后信息处理部协调无线通信部向人机交互装置返回写入成功结果，否则返回写入失败结果；

通过人机交互装置向应力循环监测装置发送板簧应力循环监测信息读取请求，应力循环状态监测装置的无线通信部接收该请求，并交由信息处理部读取信息存储部存储的板簧应力循环监测信息，读取成功后信息处理部协调无线通信部向人机交互装置返回板簧应力循环监测信息，否则返回读取失败结果。