CN110068438A - 一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，包括气动空气锤、高精度力平衡加速度传感器、模数信号调理器、模数信号转换器、数据锁存器、大规模可编程逻辑控制器、主控CPU控制器、空气锤控制电路和电源转换模块；所述的气动空气锤与结构固定连接。本发明采用气动空气锤作为自激励源，对结构进行激振。气动空气锤的使用能让结构振动信号变大，结构本身的特性能在振动信号中表现的更为明显，通过高精度数据采集与控制，大幅提高测试结果的精度。本发明自激励系统能够实现各种结构振动测试环境，极大的降低了对测试仪器设备的精度要求、大大降低了结构测试的难度和测试成本。

Description

一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置

技术领域

本发明涉及结构健康诊断监测领域，特别是一种自激励方式获得结构健康诊断监测数据的采集装置。

背景技术

核电工程结构(以下简称结构，也包括建筑结构、桥梁结构等)健康诊断是指利用一些设置在结构关键部位的传感器、测试元件、测试仪器等，实时监测结构在运营过程中的各种反应，并将这些数据传输给中心控制系统，按照事先确定的评价方法与反应阀值，实时地诊断结构的健康状况，必要时提出相应的处理措施，并在极端情况下(如台风、地震)给出警示信号或处置对策。

结构健康诊断是通过电子仪器获取结构振动数据，经过结构工程师或者数据计算软件对数据进行技术分析，从而得到结构特性数据。目前，由于结构本身的特殊性，为克服结构的振动信号太小、外界干扰噪声过大等问题，通常通过提高传感器精度和数据采集精度来解决。但由于现有电子技术条件下传感器精度和数据采集精度已经无法提高，而且如果想拿到真实的结构特性数据，成本会越来越高；由于一些结构上振动信号太小，噪声过大，有用的结构参数可能已经被淹没，这样针对结构有用的结构特性数据拿不到，使得结构健康诊断就失去意义。

这就需要考虑另外一种办法人为的给被测结构振动激励，能够自动实时获得结构特性，为结构安全提供保障同时会降低成本。

发明内容

本发明的目的是设计一种既能提高数据采集精度又能降低成本的核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，包括气动空气锤、高精度力平衡加速度传感器、模数信号调理器、模数信号转换器、数据锁存器、大规模可编程逻辑控制器、主控CPU控制器、空气锤控制电路和电源转换模块；所述的气动空气锤与结构固定连接；

所述的高精度力平衡加速度传感器有三个，分别是南北方向的高精度力平衡加速度传感器SN、东西方向的高精度力平衡加速度传感器EW和垂直方向的高精度力平衡加速度传感器DU，所述的高精度力平衡加速度传感器SN、高精度力平衡加速度传感器EW和高精度力平衡方向加速度传感器DU分别经各自的模数信号调理器、模数信号转换器连接到数据锁存器；所述的数据锁存器与主控CPU控制器双向连接；

所述的气动空气锤与空气锤控制电路连接，空气锤控制电路与主控CPU控制器双向连接；所述的气动空气锤通过空气锤控制电路对结构进行自动敲击，激励结构振动，使结构的振动信号的幅度增大、结构基频在自功率谱中占有的能量增大；

所述的高精度力平衡加速度传感器是一种超低频加速度传感器，其性能频率响应从0Hz开始，其输出端与模数信号调理器连接；

所述的模数信号调理器将高精度力平衡加速度传感器获得的满量程±5V振动信号调理成满足模数信号转换器要求的信号；

所述的数据锁存器是将模数信号转换器转换完成的16位数字量数据进行数据锁存，等待主控CPU控制器根据程序逻辑控制进行数据读取；

所述的模数信号转换器通过周边标准配置电路和主控CPU控制器的逻辑控制实现模拟信号到数字信号的转换；

所述的主控CPU控制器实现高精度力平衡加速度传感器数据的采集、数据计算管理、数据存储、数据网络通讯及与远程监控软件的数据交互；

所述的电源转换模块，提供整个装置所需要的电源。

进一步地，所述的高精度力平衡加速度传感器为FBA12高精度力平衡加速度计。

进一步地，整个装置的电路采用多层电路板设计。

进一步地，整个装置采用低功耗通用工业级的电子元器件。

进一步地，整个装置采用虚拟仪器电子电路设计技术。

进一步地，所述的主控CPU控制器采用EM9170工控主板。

进一步地，所述的气动空气锤包括强磁力磁铁、弹簧、磁性锤头和磁力基板；不工作时，磁性锤头紧贴在磁力基板上；工作时，当三通电磁阀通电，气动空气锤内进气压力大于贴合磁力时，磁性锤头高速脱离磁力基板，向底部冲击，使得结构产生冲击振动；冲击后，三通电磁阀断电，气动空气锤内气体排出，磁性锤头借助弹簧回复至初始位置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用气动空气锤作为自激励源，对结构进行激振。通过使用气动空气锤用外力的方式给被测结构激励，根据被测结构特点选用合适的气动空气锤，气动空气锤的使用能让结构振动信号变大，结构本身的特性能在振动信号中表现的更为明显，通过高精度数据采集与控制，大幅提高测试结果的精度。本发明自激励系统能够实现各种结构振动测试环境，极大的降低了对测试仪器设备的精度要求，大大降低了结构测试的难度和测试成本。本发明的气动空气锤是具有国家专利的成熟的工业产品，其特点是撞击力大、噪音小、结构简单、使用方便，撞击力和动作时间可控制，安装方便，冲击间隔时间可调整，根据测试结构特点选用合适冲击力的气动空气锤，控制电路通用。

2、本发明的主控CPU控制器是一款面向工业自动化领域的高性价比嵌入式主板，以FreeScale的iMX257为其硬件核心，通过预装正版WindowCE6.0实时多任务操作系统，为用户构造了可直接使用的通用嵌入式核心平台。应用EM9170工控主板作为主控控制器，充分利用其丰富的标准接口资源、强大的应用开发工具、低功耗、低成本、适合运用于运行环境恶劣，连续24小时工作、对成本敏感的等优势的本系统。本发明选用EM9170工控主板进行气动空气锤控制、数据计算、数据存储、通过网络接口RJ45与上位控制中心通讯等工作。EM9170工控主板的选用考虑了装置工作的各种环境，可以满足恶劣现场环境的要求，同时EM9170工控主板成本低廉，特别是计算速度可以满足装置要实现的各种功能；EM9170工控主板本身内嵌操作系统并且有网络RJ45接口可以实现直接联网，可以实现多台装置进行网络监测；EM9170工控主板的选用降低了外围电路设计难度，使得装置投入使用的时间加快，同时也降低了装置的成本。

3、本发明选用成熟的RJ45百兆网络接口实现与上位控制中心进行数据通讯，每一台设备作为一个网络客户端，可以实现无数多个客户端与上位控制中心通讯。本发明通过监控中心可以实现结构特性数据的网络监测，与多台自激励数据采集系统进行数据交互，可以实现大面积大范围结构特性数据监测。

4、本发明的高精度力平衡加速度传感器是为了获得完整有效的结构特性数据而选用的高精度加速度传感器，传感器本身是一种单方向的超低频宽频带加速度传感器，采用力平衡电子反馈及机电一体化设计，将单分向振动加速度真实转换成电压信号输出，实现对各种低频、超低频的振动测量，具有精度高、高灵敏度输出、高动态范围、线性度好、低频从0Hz开始(结构振动信号的特点要求使用具有0频起步的加速度传感器作为拾震器)，具有平坦的频率特性响应、相位呈线性变化，技术参数一致性好、性能稳定可靠、低功耗、体积小等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的加速度传感器、模数信号调理器、模数信号转换器电路示意图。

图3是数据锁存器及大规模可编程逻辑器电路示意图。

图4是主控CPU控制器核心板电路示意图。

图5气动空气锤及控制电路及电源转换模块电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，包括气动空气锤、高精度力平衡加速度传感器、模数信号调理器、模数信号转换器、数据锁存器及大规模可编程逻辑控制器、主控CPU控制器、气动空气锤控制电路和电源转换模块。

如图2所示，所述的高精度力平衡加速度传感器根据结构测试的特点，设置3个方向测量点即DU(垂直方向)、EW(东西方向)、SN(南北方向)，高精度力平衡传感器信号输出送模数信号调理器的运算放大器U1的3脚。

所述的模数信号调理器包括运算放大器U1和U2；高精度力平衡加速度传感器信号输出端接接地保护管D1，进行放电电压幅值、浪涌冲击等限制保护，同时运算放大器U1的2脚和6脚串接电阻R2和多圈高精度电位器T1、2脚对地接电阻R1；所述的运算放大器U1、电阻R2、电位器T1、电阻R1构成2倍同相放大器，由于加速度传感器满量程输出信号是±5V，则模数信号转换器满量程输入信号是±10V，这里通过运算放大器U1实现满量程信号的匹配，精密多圈电位器T1用于调整运算放大器U1同相放大器电路的放大倍数，确保测量精度的要求；

运算放大器U1的4脚是负电源，7脚是正电源；+12V电源经过电阻R3与运算放大器U1的7脚相接同时对地连接滤波电容C1，电阻R3和滤波电容C1构成RC电源滤波网络，保证运算放大器U1的电源稳定；-12V电源经过电阻R3与运算放大器U1的4脚相接同时对地连接滤波电容C1，电阻R3和滤波电容C1构成RC电源滤波网络，保证运算放大器U1的电源稳定；

运算放大器U1的信号输出接运算放大器U2的3脚，运算放大器U2的2脚与6脚相接，所述的运算放大器U2作跟随器，提高信号质量。运算放大器U2的1脚和5脚接精密多圈电位器T2，用于调整前置信号处理电路的零点偏移；

所述的运算放大器U2的4脚和7脚电源处理方法与运算放大器U1相同。

如图2所示，模数信号调理器有三个，分别对应三个方向的高精度力平衡加速度传感器；三个方向的高精度力平衡加速度传感器信号通过模数信号调理器处理后的信号经运算放大器U2的输出6脚通过电阻R4与模数信号转换器U3的Vin相接。模数信号转换器U3是逐次逼近式模数信号转换器，是美国模拟器件公司推出的一款16位高精度、高速、低功耗模数信号转换器，采用逐次逼近式工作原理，单一+5V供电，单通道输入，输入电压范围+/-10V。模数信号转换器U3的1脚与4脚接电阻R5,4脚对地接电容C2；3脚对地接电容C2；2脚、5脚、14脚、25脚和23脚分别接地；27脚和28脚分别接电源VCC同时对地接滤波退耦电容C1；26脚为数据转换状态信号，输出的状态脉冲信号接数据锁存器U4的数据锁存控制脚，三个通道的数据锁存控制脚分别为CLK_SN、CLK_EW、CLK_DU；24脚是模数信号转换器U3的工作控制信号，三个通道同步采集，使用1个控制信号，将三个通道的模数信号转换器的U3工作控制信号AD_RC连接到一起，由大规模可编程逻辑控制器实现。装置本身提供自激励系统，给结构激振，改变了结构本身的振动情况，就不需要使用更高精度的模数信号转换器了，从而降低了成本，减少了仪器开发设计难度。模数信号转换器U3最高的采样频率可以达到100KHz，根据结构振动的特点需要实现低频采样，这样可以通过过采样技术实现处理处理，提高信号质量。

如图3所示，模数信号转换器U3转换后的16位数据送数据锁存器U4锁存，主控CPU控制器启动一次模数信号转换器U3，当模数信号转换器U3转换结束后转换状态信号发生信号变化，转换状态信号CLK_SN、CLK_EW、CLK_DU送数据锁存器U4的CLK脚，进行数据锁存，这样就完成了一次数据转换。数据锁存后的数据送主控CPU控制器，主控CPU控制器根据大规模可编程逻辑控制器的译码逻辑进行数据读取。6片数据锁存器U4分分3组，每两片对应一片模数信号转换器U3进行16位数据锁存，完成对三个通道模数信号转换器转换的数据进行数据锁存处理。

大规模可编程逻辑器U5是lattice公司生产的大规模可编程逻辑器件，主要完成系统逻辑处理，逻辑编程使用ABL语言，编程软件使用ispDesignEXPERT，简洁方便。大规模可编程逻辑器U5的管脚4、7、26、29分别与J1的3、8、6、2相连，J1的1脚接VCC，7脚接地，J1是逻辑器件烧写程序接口。大规模可编程逻辑器U5的22脚、23脚、24脚、36脚、37脚、25脚分别与主控CPU控制器U6的CN2端9脚、10脚、12脚、17脚、18脚、19脚相接；大规模可编程逻辑器U5的18脚、19脚、20脚、21脚分别与主控CPU控制器U6的CN2端13脚、14脚、15脚、16脚相接；大规模可编程逻辑器U5通过主控CPU控制器U6使用ARM_WE、ARM_CS1、ARM_D0、ARM_SA0、ARM_SA1、ARM_SA2六条线通过ABL语言编程译码实现写操作，完成AD_RC逻辑输出控制模数信号转换器启动信号；大规模可编程逻辑器U5通过主控CPU控制器U6使用ARM_RD、ARM_CS1、ARM_SA0、ARM_SA1、ARM_SA2五条线通过ABL语言编程译码实现读操作，完成OC_SNH、OC_SNL、OC_EWH、OC_EWL、OC_DUH、OC_DUL逻辑读译码操作，实现数据读入主控CPU控制器U6。系统设计状态指示灯DD1作为CPU状态指示；大规模可编程逻辑器U5通过主控CPU控制器U6使用ARM_WE、ARM_CS1、ARM_D0、ARM_D1、ARM_D2、ARM_SA0、ARM_SA1、ARM_SA2八条线通过ABL语言编程译码实现写操作，实现发光二极管的控制。

如图4所示，所述的主控CPU控制器U6包括CPU芯片及周边外围电路。

所述的CPU芯片控制着所有逻辑功能芯片的工作，同时进行结构数据采集、数据算法、数据存储、网络通讯的管理。主控CUP控制器U6电路设计需要完成系统功能而进行外围电路设计与搭配。主控CUP控制器U6共72个管脚。主控CUP控制器U6的CN1端管脚1到管脚6是网络接口，系统设计以太网接口，实现本地网络通信，仪器可以实现多功能的要求。管脚1以太网差分输出信号TPTX+接网络变压器U7的1脚，网络变压器U7的1脚对应输出7脚接网络接口RJ45(J3)的1脚；管脚2以太网差分输出信号TPTX-接网络变压器U7的3脚，网络变压器U7的3脚对应输出14脚接网络接口RJ45(J3)的2脚；管脚3以太网差分输入信号TPRX+接网络变压器U7的6脚,网络变压器U7的6脚对应输出11脚接网络接口RJ45(J3)的3脚；管脚4以太网差分输入信号TPRX-接网络变压器U7的8脚,网络变压器U7的8脚对应输出9脚接网络接口RJ45(J3)的6脚；主控CUP控制器U6的CN1端的5脚SP100M-接RJ45(J3)的10脚，主控CUP控制器U6的CN1端的6脚LINK-接RJ45(J3)的12脚；主控CUP控制器U6的CN1端的5脚VDD_MCT是以太网口的网络变压器信号公共端接网络变压器U7的2脚和7脚；网络接口RJ45(J3)选用有连接状态和通讯速率指示的接插件，RJ45(J3)的4、5脚连接在一起，7、8脚连接在一起；RJ45(J3)的9脚SP100M+通过电阻R6接到电源转换模块U9的电源输出3脚，RJ45(J3)的11脚LINK+通过电阻R6接到电源转换模块U9的的电源输出3脚。电源转换模块U9完成+5V电源转换成+3.3V电源供以太网状态显示使用，电源转换模块U9的输入+5V电源使用电容C1和C2进行退偶滤波，输出+3.3V使用电容C1和C2进行退偶滤波，确保电源转换模块U9的输入输出电压稳定。

主控CPU控制器U6提供2个USB端口：一个高速主控接口和一个USB OTG接

口。主控CPU控制器U6的USB主控接口可直接与标准U盘相连，会自动把U盘中的系统配置文件userinfo.txt拷贝到系统中，并按照userinfo.txt设置IP等参数，最后启动用户的应用程序。USB主控口也可支持标准的键盘、鼠标等设备。主控CPU控制器U6的USBOTG接口，既可作为USB主控接口使用，也可作为USB设备接口使用。作为USB设备接口的一个典型应用，就是支持Microsoft的ActiveSync传输协议，可利用它方便的实现对主控CPU控制器U6文件的管理，也可以利用ActiveSync来调试应用程序。另外ActiveSync还把USB设备口映射成串口，占用串口逻辑号COM1，所以主控CPU控制器U6真正的物理串口对应的逻辑编号从COM2开始。

主控CPU控制器U6的CN1端的23脚、24脚是USB主控口的差分端口信号，系统预留设计的USB接口。主控CUP控制器U6的CN1端的23脚接USB接口(J4)的3脚，U6的24脚接USB接口(J4)的2脚；USB接口的4脚通过磁珠ZEL1接地；USB接口的1脚接磁珠ZEL2，输出对地接电容C1和C2进行电源退耦滤波，同时接F1保险管(0.5A)，电源VCC通过电容C1和C2进行退耦滤波后与F1保险管相接，确保USB的电源输出保证是+5V，0.5A；芯片U8是瞬态电压抑制器，USB接口芯片,保护高速数据线ESD，EFT，闪电，5脚接VCC，2脚接地，6脚接USB接口(J4)的2脚，1脚接USB接口(J4)的3脚。

主控CPU控制器U6的CN1端的27脚、28脚是USB_OTG端口差分信号，11脚是USB_OTG接入设备类型标志、CN2端的3脚是USB_OTG_VBUS，USB供电。主控CPU控制器U6的CN1端的27脚与USB_OTG接口(J5)的3脚相接，28脚与USB_OTG接口(J5)的2脚相接，11脚与USB_OTG接口(J5)的4脚相接，USB_OTG接口(J5)的5脚对地接磁珠ZEL3，同时与USB_OTG接口(J5)的1脚相接，主控CPU控制器U6的CN2端的3脚USB_OTG_VBUS对地接退偶滤波电容C1和C2，同时串联磁珠ZEL4与USB_OTG接口(J5)的1脚相接；U8是与U10同一功能的USB接口芯片，5脚接电源VCC，2脚接地，1脚接USB_OTG接口(J5)的3脚,6脚接USB_OTG接口(J5)的2脚。

主控CPU控制器U6的CN2端25脚CHUI_CON接气动空气锤控制电路三极管Q1的基极。

主控CPU控制器U6的CN2端的4脚RSTIN#，外部复位输入与二针端子J2连接，另一端对地接电阻R25，当主控CPU系统出现运行错误时进行复位处理。主控CPU控制器U6的CN2端的29脚BATT3V，3V电池输入，保证系统设置数据的长久保存，29脚接电池BT1的正极，同时对地接退耦滤波电容C1。主控CPU控制器U6的CN2端的30脚DBGSL#，调试模式选择输入，与二针端子J8相接，另一端对地接电阻R1，DBGSL#信号用于选择系统启动的工作状态，DBGSL#设置为低并启动系统时，主控CUP将进入调试状态；DBGSL#设置为高或悬空并启动系统时，主控CUP将进入运行状态，若此时文件userinfo.txt包含有效信息，应用程序将被启动。

如图5所示，包含空气锤控制电路和电源转换模块。

所述的空气锤控制电路包括三极管Q1、电阻R1、固态继电器GJ1_L。主控CPU控制器U6控制信号CHUI_CON通过三极管Q1控制固态继电器控制气动空气锤的通断电。

主控CPU控制器U6设置定时程序根据结构特性要求启动空气锤控制电路对被测结构进行激励，启动数据采集，数据存储、特性数据计算分析、数据通讯。

所述的电源转换模块提供装置所需要的+/-12V和+5V电源。输入的+12V电源接DC/DC模块DS1和DS2，输入的+12V电源通过去耦滤波电容C1和C2与功率电感LL相连，功率电感LL输出端再次通过去耦滤波电容C1和C2分别连接DC/DC模块DS1和DS2的输入端；DC/DC模块DS2转换成+5V单电源输出，输出电源通过去耦滤波电容C1和C2输出给各芯片供电；DC/DC模块DS1将+12V电源转成+/-12V双电源输出，输出的+/-12V电源直接给运算放大器U1、U2供电，需要使用两组C1、C2去耦操作。

本发明的加速度传感器选用结构监测用的力平衡原理的FBA12高精度力平衡加速度计，根据结构测试经验，结构监测加速度传感器要求高精度、高动态范围、超低频等特点，FBA12高精度力平衡加速度计是一种单方向的宽频带加速度传感器，采用力平衡电子反馈及机电一体化设计，将单分向振动加速度真实转换成电压信号输出，实现对各种低频、超低频的振动测量。FBA12高精度力平衡加速度计是新一代高精度传感器，具有精度高、高灵敏度输出、高动态范围、线性度好、低频从0Hz开始，具有平坦的频率特性响应、相位呈线性变化，技术参数一致性好、性能稳定可靠、低功耗、体积小等特点，非常适合本发明。

本发明的主控CPU控制器U6完成模数信号转换器逻辑控制、数据的采集、结构特性数据算法计算、数据存储、数据记录文件管理、网络数据通讯等功能。结构数据存储、数据记录文件管理要充分利用主控CPU控制器U6强大的数据计算功能来实现。一条完整的结构数据记录实现过程如下：结构特性数据根据结构测试特点启动气动空气锤，根据预先设置的数据阈值进行数据的采集、记录和数据通讯。装置实现网络监测，根据结构测试的特点进行布点和测试过程。

本发明所有的元器件及接插件均可以从电子市场购买，详见表1，有利于大大降低制造成本，并提高数据采集系统的性能。

表1：元器件标号相同的器件相同封装相同

本发明系整体方案实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：包括气动空气锤、高精度力平衡加速度传感器、模数信号调理器、模数信号转换器、数据锁存器、大规模可编程逻辑控制器、主控CPU控制器、空气锤控制电路和电源转换模块；所述的气动空气锤与结构固定连接；

所述的高精度力平衡加速度传感器有三个，分别是南北方向的高精度力平衡加速度传感器SN、东西方向的高精度力平衡加速度传感器EW和垂直方向的高精度力平衡加速度传感器DU，所述的高精度力平衡加速度传感器SN、高精度力平衡加速度传感器EW和高精度力平衡方向加速度传感器DU分别经各自的模数信号调理器、模数信号转换器连接到数据锁存器；所述的数据锁存器与主控CPU控制器双向连接；

所述的气动空气锤与空气锤控制电路连接，空气锤控制电路与主控CPU控制器双向连接；所述的气动空气锤通过空气锤控制电路对结构进行自动敲击，激励结构振动，使结构的振动信号的幅度增大、结构基频在自功率谱中占有的能量增大；

所述的高精度力平衡加速度传感器是一种超低频加速度传感器，其性能频率响应从0Hz开始，其输出端与模数信号调理器连接；

所述的模数信号调理器将高精度力平衡加速度传感器获得的满量程±5V振动信号调理成满足模数信号转换器要求的信号；

所述的数据锁存器是将模数信号转换器转换完成的16位数字量数据进行数据锁存，等待主控CPU控制器根据程序逻辑控制进行数据读取；

所述的模数信号转换器通过周边标准配置电路和主控CPU控制器的逻辑控制实现模拟信号到数字信号的转换；

所述的主控CPU控制器实现高精度力平衡加速度传感器数据的采集、数据计算管理、数据存储、数据网络通讯及与远程监控软件的数据交互；

所述的电源转换模块，提供整个装置所需要的电源。

2.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：所述的高精度力平衡加速度传感器为FBA12高精度力平衡加速度计。

3.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：整个装置的电路采用多层电路板设计。

4.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：整个装置采用低功耗通用工业级的电子元器件。

5.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：整个装置采用虚拟仪器电子电路设计技术。

6.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：所述的主控CPU控制器采用EM9170工控主板。

7.根据权利要求1所述的一种核电工程结构自激励健康诊断监测数据采集装置，其特征在于：所述的气动空气锤包括强磁力磁铁、弹簧、磁性锤头和磁力基板；不工作时，磁性锤头紧贴在磁力基板上；工作时，当三通电磁阀通电，气动空气锤内进气压力大于贴合磁力时，磁性锤头高速脱离磁力基板，向底部冲击，使得结构产生冲击振动；冲击后，三通电磁阀断电，气动空气锤内气体排出，磁性锤头借助弹簧回复至初始位置。