CN108845033B - 一种微型探测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微型探测装置，包括：超声波传感器、通道切换模块、通道控制模块、信号调理模块、中央处理器、异常识别模块和故障报警模块；所述超声波传感器用于超声信号的发送与采集；所述通道控制模块控制通道切换模块接收采集信号并进行筛选；所述信号调理模块对筛选后的采集信号进行隔离、滤波和放大处理；所述中央处理器对各模块进行控制，并对处理后的采集信号进行分析；所述异常识别模块将分析后的信号与比对信号进行比对处理，判断是否有异常情况，若有异常情况则将异常状态回传给中央处理器；所述中央处理器接收到异常状态后控制所述故障报警模块进行告警。本发明的微型探测装置实现了对箱体内多余物的自动化、智能化检测。

Description

一种微型探测装置
技术领域
本发明涉及探测装置领域。更具体地，涉及一种微型探测装置。
背景技术
箱体用于电子产品的存放，箱体内多余物的影响是产品能够长期存放的保证。以往缺少有效的检测手段，导致电子产品被箱体内多余物影响而寿命降低甚至异常损坏。随着电子产品种类的增多、箱体使用量的增大以及电子产品对存放环境要求的提高，规范化的检测手段成为迫切需求。因此设计开发了用于箱体内多余物检查的微型探测装置。
当前广泛采用人工和机械串行检查的方式，首先在工艺规程上做出合理要求，其次在电子产品装箱后，进行XYZ方向工艺振动，如专利CN102865982A，振动后对于箱体内部进行不完全检查，为箱体的质量留下了巨大隐患，只有电子产品在出箱使用时才可能发现问题，无法满足电子产品对存放环境越来越苛刻的要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种微型探测装置，用于箱体内多余物检查，以解决现有技术中箱体内多余物检查不到位的问题。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种微型探测装置，包括：超声波传感器、通道切换模块、通道控制模块、信号调理模块、中央处理器、异常识别模块和故障报警模块；
所述超声波传感器用于超声信号的发送与采集；
所述通道控制模块控制通道切换模块接收采集信号并进行筛选；
所述信号调理模块对筛选后的采集信号进行隔离、滤波和放大处理；
所述中央处理器对各模块进行控制，并对处理后的采集信号进行分析；
所述异常识别模块将分析后的信号与比对信号进行比对处理，判断是否有异常情况，若有异常情况则将异常状态回传给中央处理器；
所述中央处理器接收到异常状态后控制所述故障报警模块进行告警。
优选地，所述通道切换模块包括Ⅰ级通道切换模块、Ⅱ级通道切换模块和Ⅲ级通道切换模块；
所述超声波传感器将采集到的采集信号经过Ⅰ级通道切换模块后进入Ⅱ级通道切换模块进行初级筛选，剔除失真和无效信号后，再经过Ⅲ级通道切换模块的最终筛选，进一步剔除失真和无效信号；最终采集信号进入信号调理模块。
优选地，所述微型探测装置还包括在所述中央处理器的控制下带动微型探测装置移动的运动执行机构。
优选地，所述微型探测装置还包括用以检测探测位置的位置信号的位置检测模块。
优选地，所述微型探测装置还包括图像显示器；
当所述中央处理器接收到异常状态后，控制在所述图像显示器上显示探测的图像信号和异常状态的具体位置。
优选地，所述微型探测装置还包括电源模块。
优选地，所述中央处理器通过M-LVDS总线分别与故障报警模块、异常识别模块、运动执行机构、位置检测模块和图像显示器相连接。
优选地，所述Ⅰ级通道切换模块包括Ⅰ级纵向通道切换模块、Ⅰ级横向向通道切换模块、Ⅰ级正向通道切换模块和Ⅰ级侧向通道切换模块；
所述Ⅱ级通道切换模块包括Ⅱ级横纵向通道切换模块和Ⅱ级正切向通道切换模块。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的微型探测装置与现有检测方法相比，实现了自动化、智能化的检测方式，在现有的探测装置中增加了传感器探测部分，增强了检测方法的可靠性和通用性，提高检测有效性和工作效率的同时极大节约人力成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明优选实施例的微型探测装置的框架图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本优选实施例提供一种微型探测装置，包括：超声波传感器、通道切换模块、通道控制模块、信号调理模块、中央处理器、异常识别模块、故障报警模块、运动执行机构、位置检测模块、图像显示器和电源模块；
所述超声波传感器用于超声信号的发送与采集；
所述通道控制模块控制通道切换模块接收采集信号并进行筛选；
所述信号调理模块对筛选后的采集信号进行隔离、滤波和放大处理；
所述中央处理器对各模块进行控制，并对处理后的采集信号进行分析；
所述异常识别模块将分析后的信号与比对信号进行比对处理，判断是否有异常情况，若有异常情况则将异常状态回传给中央处理器；
所述中央处理器接收到异常状态后控制所述故障报警模块进行告警；
所述运动执行机构在中央处理器的控制下带动微型探测装置移动；
所述位置检测模块用以检测探测位置的位置信号；
当所述中央处理器接收到异常状态后，控制在所述图像显示器上显示探测的图像信号和异常状态的具体位置。
超声波传感器分别负责系统前后左右四个方向超声信号的发送与采集；为了控制采集信号通道数量、降低通道切换难度，采用三级切换模式，通道切换模块包括Ⅰ级通道切换模块、Ⅱ级通道切换模块和Ⅲ级通道切换模块；Ⅰ级通道切换模块进一步包括Ⅰ级纵向通道切换模块、Ⅰ级横向向通道切换模块、Ⅰ级正向通道切换模块和Ⅰ级侧向通道切换模块，负责采集信号的发送与采集，Ⅱ级通道切换模块进一步包括Ⅱ级横纵向通道切换模块和Ⅱ级正切向通道切换模块，负责采集信号的初次选择，Ⅲ级通道切换模块负责采集信号的最终选择。所述超声波传感器将采集到的采集信号经过Ⅰ级通道切换模块后进入Ⅱ级通道切换模块进行初级筛选，剔除失真和无效信号后，保证真实性、有效性；再经过Ⅲ级通道切换模块的最终筛选，进一步剔除失真和无效信号；最终采集信号进入信号调理模块。通道控制模块负责对三级切换模块的控制，进而实现对所有超声波信号的轮动切换，保证各通道采样速率相同，采集信号准确；由于超声波传感器回传的模拟信号常含有干扰且幅度较低，信号调理模块负责对信号进行隔离、滤波和放大处理；中央处理器作为系统的核心部位，负责对各功能模块进行控制并进行信号分析；电源模块为系统提供供电需求；故障报警模块接收中央处理器对异常问题的报告并进行警示处理；异常识别模块负责对分析后信号进行比对处理，并将异常状态回传给中央处理器；运动执行机构负责微型探测装置的机械运动；位置检测模块负责探测当前的位置信息；图像显示器负责显示探测的图像信号和异常状态的具体位置。
超声波传感器1与I级纵向通道切换模块相连接，超声波传感器2与I级横向通道切换模块相连接，超声波传感器3和超声波传感器4分别与I级正向通道切换模块和I级侧向通道切换模块相连接，I级纵向通道切换模块分别与超声波传感器1、通道控制模块、II级通道横纵向切换模块相连，I级横向通道切换模块分别与超声波传感器2、通道控制模块、II级横纵向通道切换模块相连，I级正向通道切换模块分别与超声波传感器3、通道控制模块、II级通道正侧向切换模块相连，I级侧向通道切换模块分别与超声波传感器4、通道控制模块、II级通道正侧向切换模块相连，通道控制模块分别与I级纵向通道切换模块、I级横向通道切换模块、I级正向通道切换模块、I级侧向通道切换模块、II级通道横纵向切换模块、II级通道正侧向切换模块、Ⅲ级通道切换模块相连接，II级通道横纵向切换模块分别与I级横向通道切换模块、I级纵向通道切换模块、Ⅲ级通道切换模块、通道控制模块相连接，II级通道正侧向切换模块分别与I级正向通道切换模块、I级侧向通道切换模块、Ⅲ级通道切换模块、通道控制模块相连接，信号调理模块分别与Ⅲ级通道切换模块、中央处理器相连接，电源模块与中央处理器相连接，中央处理器通过M-LVDS总线分别与故障报警模块、异常识别模块、运动执行机构、位置检测模块、图像显示器相连接。
微型探测装置以中央处理器为核心，通过M-LVDS总线实现对故障报警模块、异常识别模块、运动执行机构、位置检测模块、图像显示器的控制，分布在探测装置四周的超声波传感器1～4负责信号的发送与收集工作，通道控制模块负责操纵Ⅰ级通道切换模块、Ⅱ级通道切换模块、Ⅲ级通道切换模块完成通道的切换，经过Ⅰ级通道切换模块的控制和Ⅱ级通道切换模块、Ⅲ级通道切换模块的通道选择将采集信号传递到信号调理模块，信号调理模块将处理后的模拟信号传递到中央处理器，进而完成信号的分析，中央处理器控制异常识别模块完成接收信号与正常信号的比对并给出异常识别和故障诊断，确认发现异常状况后由回传中央处理器，由中央处理器向故障报警模块发出故障告警信息，并将检测图像显示在图像显示器上，而位置检测模块和运动执行机构合作完成行进轨迹的选择、障碍物的规避、探测位置的确认同时实现对箱体内部的无死角探测。该装置可实现对箱体内多余物的自动化、智能化检测。
在具体应用中，本发明的微型探测器可应用于密封箱体内的多余物的检测。将探测器至于箱体内，通过中央处理器控制探测器在箱体内移动，并发射超声波，通过超声波弹性成像原理探测箱体内物体的成像信号，并通过三级通道切换模块对信号进行筛选，剔除掉无效信号，再次经过信号调理模块对信号进行隔离、滤波和放大处理，最终传输至中央处理器进行分析处理。通过异常识别模块对采集到的信号和正常信号进行对比，发现异常情况时将异常情况汇报给中央处理器，中央处理器控制故障报警模块进行预警，同时，位置检测模块实时检测微型探测器探测的产品的位置信号，中央处理器控制在图像显示器上显示探测到的图像信号，和故障位置信号。该装置可实现对箱体内多余物的自动化、智能化检测。本领域技术人员容易理解的，本发明的微型探测器还可以应用在其它领域，例如医疗领域用于检测结石，建筑领域用来检测钢材是否有裂纹等。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种微型探测装置，用于对箱体内多余物的自动化及智能化检测，其特征在于，包括：超声波传感器、通道切换模块、通道控制模块、信号调理模块、中央处理器、异常识别模块和故障报警模块；
所述超声波传感器用于超声信号的发送与采集；
所述通道控制模块控制通道切换模块接收采集信号并进行筛选；
所述信号调理模块对筛选后的采集信号进行隔离、滤波和放大处理；
所述中央处理器对各模块进行控制，并对处理后的采集信号进行分析；
所述异常识别模块将分析后的信号与比对信号进行比对处理，判断是否有异常情况，若有异常情况则将异常状态回传给中央处理器；
所述中央处理器接收到异常状态后控制所述故障报警模块进行告警，
其中
所述微型探测装置还包括在所述中央处理器的控制下带动微型探测装置移动的运动执行机构；
所述微型探测装置还包括用以检测探测位置的位置信号的位置检测模块。
2.根据权利要求1所述的微型探测装置，其特征在于，所述通道切换模块包括Ⅰ级通道切换模块、Ⅱ级通道切换模块和Ⅲ级通道切换模块；
所述超声波传感器将采集到的采集信号经过Ⅰ级通道切换模块后进入Ⅱ级通道切换模块进行初级筛选，剔除失真和无效信号后，再经过Ⅲ级通道切换模块的最终筛选，进一步剔除失真和无效信号；最终采集信号进入信号调理模块。
3.根据权利要求1所述的微型探测装置，其特征在于，所述微型探测装置还包括图像显示器；
当所述中央处理器接收到异常状态后，控制在所述图像显示器上显示显示探测的图像信号和异常状态的具体位置。
4.根据权利要求1所述的微型探测装置，其特征在于，所述微型探测装置还包括电源模块。
5.根据权利要求3所述的微型探测装置，其特征在于，所述中央处理器通过M-LVDS总线分别与故障报警模块、异常识别模块、运动执行机构、位置检测模块和图像显示器相连接。
6.根据权利要求2所述的微型探测装置，其特征在于，所述Ⅰ级通道切换模块包括Ⅰ级纵向通道切换模块、Ⅰ级横向向通道切换模块、Ⅰ级正向通道切换模块和Ⅰ级侧向通道切换模块；
所述Ⅱ级通道切换模块包括Ⅱ级横纵向通道切换模块和Ⅱ级正切向通道切换模块。
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