CN203745427U - 一种振动反射信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种振动反射信号采集装置，包括传感器，还包括传感器底座、固定环、底壳、第一壳体、第二壳体、顶盖、第一电路板、第二电路板、第三电路板、电池压板、充电锂电池、无线传输装置。本实用新型所述一种振动反射信号采集装置的优越效果在于：结构简单，所述振动反射信号采集装置能够精准地采集被测介质本身的振动反射信号，同时有效避免了外界振动信号及采集装置本体外壳振动信号的干扰；采用全封闭结构设计，具有防水防尘的功能。

Description

一种振动反射信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及信号采集领域，特别涉及一种振动反射信号采集装置。

背景技术

振动信号采集装置能够对振动信号进行采集，已广泛应用于建工、公路、铁路、机械等行业。

公开号为CN202338337U的中国专利公开了随钻振动信号同步采集装置，包括装置本体，设置于靠近钻头的位置，所述装置本体外壁设置有仓体；控制处理单元，设置于所述装置本体的仓体当中，用于控制信号采集和处理工作；信号采集单元，设置于所述装置本体的仓体当中，与所述控制处理单元相连接，用于采集振动信号；数据存储单元，设置于所述装置本体的仓体当中，与所述控制处理单元相连接，用于将所述控制处理单元处理后的数据进行存储；通信接口电路，设置于所述装置本体的仓体当中，与所述控制处理单元相连接，用于提供与外部设备进行连接的接口；电池组，设置于所述装置本体的仓体当中，与所述控制处理单元相连接，用于提供装置工作电力。

公开号为CN202140084U的中国专利公开了一种钻柱振动信号采集装置，其包含安装座，设置在所述安装座上的信号采集模块，以及将所述安装座固定安装在钻柱上的抱箍固定模块；所述信号采集模块包含通过电缆连接的传感器模块和滤波放大电路；所述抱箍固定模块包含第一抱箍，第二抱箍，以及分别连接所述第一抱箍和第二抱箍的其中一端的连接锁紧模块。

现有采集仪的机械结构影响采集到的振动信号：由于传感器与采集仪外壳之间结合紧密，而外壳由多节不同材料的零件组装而成，各种材料的密度、力学性能、振动信号的传播速度存在差异，所以在每两个零件的结合面之间存在声阻抗差异，从而在结合面会产生信号的反射、折射，这些信号与被测介质本身的反射信号叠加在一起，使反射信号失真、畸变，从而无法对被测介质本身的反射信号进行正确地分析、判断。

针对上述弊端，本实用新型提出一种振动反射信号采集装置。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提出一种振动反射信号采集装置。

所述振动反射信号采集装置只采集到被测介质的反射信号，将其他的“干扰”信号降到最低，基于振动信号的传播理论，对采集仪的外壳结构进行了多次“设计－加工－验证”，最终解决了上述难题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种振动反射信号采集装置，包括传感器，还包括传感器底座、固定环、底壳、第一壳体、第二壳体、顶盖、第一电路板、第二电路板、第三电路板、电池压板、充电锂电池、无线传输装置，所述顶盖、第二壳体、第一壳体、底壳、传感器底座依次连接，所述底壳内部设有固定环，所述固定环中设有传感器，所述第一壳体内设有充电锂电池，充电锂电池上设有电池压板；所述第二壳体内由上而下依次设有第二电路板、第三电路板，所述顶盖内设有第一电路板和无线传输装置，所述第一电路板、第二电路板和第三电路板均通过排针相连进行信号的传输，且所述第一电路板、第二电路板和第三电路板均通过铜柱、螺钉固定；所述第二电路板通过信号线与充电锂电池连接，所述第三电路板通过信号线与传感器连接。

所述第二电路板是主控单元，用于控制信号的采集；所述第三电路板是信号采集单元，所述充电锂电池为本实用新型所述振动反射信号采集装置提供电源。所述充电锂电池安装在所述振动反射信号采集装置中部靠下的位置，使得所述振动反射信号采集装置的重心低，安装稳定。所述传感器底座能够增大传感器与被测介质的接触面积。

优选为，所述振动反射信号采集装置呈圆筒状。

优选为，所述顶盖、第二壳体、第一壳体依次通过螺纹连接。

优选为，所述底壳与第一壳体通过螺钉紧固连接。

优选为，所述无线传输装置焊接在所述第一电路板上。

所述无线传输装置为应用广泛且技术成熟的WIFI模块。所述无线传输装置将采集的数据无线传输给上位机，所述上位机是具有接收所述无线传输装置信号、且具有显示储存功能的设备。

所述底壳采用橡胶材料制成，由于橡胶具有极强的韧性、塑性，使得所述底壳本身的振动信号及各接触面的反射信号衰减。

所述第一壳体采用非金属材料制成，减轻了所述第一壳体的重量；所述第二壳体是薄壁部件，保证所述振动反射信号采集装置的整体刚度，所述第二壳体采用铝合金材料制成。

本实用新型一种振动反射信号采集装置的工作原理：将所述采集装置通过耦合剂耦合在被测介质表面，然后通过激振设备敲击被测介质，被测介质产生振动，应力波沿被测介质传播，在传播过程中，如遇到波阻抗界面，将产生反射和透射，反射回来的信号被传感器接收，由所述第三电路板对所述传感器接收的信号进行采集，然后通过所述无线传输装置将数据上传至上位机进行显示、存储。

与现有技术相比，本实用新型所述一种振动反射信号采集装置的优越效果在于：结构简单，所述振动反射信号采集装置能够精准地采集被测介质本身的振动反射信号，同时有效避免了外界振动信号及采集装置本体外壳振动信号的干扰；采用全封闭结构设计，具有防水防尘的功能。

附图说明

图1所示为本实用新型所述一种振动反射信号采集装置结构图；

图2所示为本实用新型所述一种振动反射信号采集装置A-A剖视图。

附图标记说明如下：

1-传感器底座、2-传感器、3-固定环、4-底壳、5-第一壳体、6-第二壳体、7-顶盖、

8-第一电路板、9-第二电路板、10-第三电路板、11-电池压板、12-充电锂电池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1-2所示，一种振动反射信号采集装置，包括传感器2，还包括传感器底座1、固定环3、底壳4、第一壳体5、第二壳体6、顶盖7、第一电路板8、第二电路板9、第三电路板10、电池压板11、充电锂电池12、无线传输装置（图中未示），所述顶盖7、第二壳体6、第一壳体5、底壳4、传感器底座1依次连接，所述底壳4内部设有固定环3，所述固定环3中设有传感器2，所述第一壳体5内设有充电锂电池12，充电锂电池12上设有电池压板11；所述第二壳体6内由上而下依次设有第二电路板9、第三电路板10，所述顶盖7内设有第一电路板8和无线传输装置，所述第一电路板8、第二电路板9和第三电路板10均通过排针（图中未示）相连进行信号的传输，且所述第一电路板8、第二电路板9和第三电路板10均通过铜柱、螺钉（图中未示）固定；所述第二电路板9通过信号线（图中未示）与充电锂电池12连接，所述第三电路板10通过信号线与传感器2连接。

所述第二电路板9是主控单元，用于控制信号的采集；所述第三电路板10是信号采集单元，所述充电锂电池12为本实用新型所述振动反射信号采集装置提供电源。

所述振动反射信号采集装置呈圆筒状；所述顶盖7、第二壳体6、第一壳体5依次通过螺纹连接；所述底壳4与第一壳体5通过螺钉紧固连接。所述无线传输装置焊接在所述第一电路板8上。所述无线传输装置为应用广泛且技术成熟的WIFI模块。所述无线传输装置将采集的数据无线传输给上位机（图中未示）。

在实际操作时，将所述振动反射信号采集装置通过耦合剂（图中未示）耦合在被测介质（图中未示）表面，然后通过激振设备（图中未示）敲击被测介质，被测介质产生振动，应力波沿被测介质传播，在传播过程中，如遇到波阻抗界面，将产生反射和透射，反射回来的信号被传感器2接收，由所述第三电路板10对所述传感器2接收的信号进行采集，然后通过所述无线传输装置将数据上传至上位机进行显示、存储。

所述振动反射信号采集装置呈圆筒状，占用空间小、使用方便。

本实用新型将所述充电锂电池12安装在所述振动反射信号采集装置中部靠下的位置，使得所述振动反射信号采集装置的重心低，安装稳定。

为了使被测介质（图中未示）的振动信号稳定地传输给所述传感器2，在所述振动反射信号采集装置底部设置传感器底座1，所述传感器底座1能够增大传感器2与被测介质的接触面积。

所述底壳4采用橡胶材料制成，由于橡胶具有极强的韧性、塑性，使得所述底壳本身的振动信号及各接触面的反射信号衰减。

所述第一壳体5采用非金属材料制成，减轻了本实用新型所述振动反射信号采集装置的重量；所述第二壳体6是薄壁部件，保证了所述振动反射信号采集装置的整体刚度，所述第二壳体6采用铝合金材料制成。

本实用新型所述一种振动反射信号采集装置已成功应用于无线基桩动测仪、锚杆质量检测仪及冲击回波法厚度检测仪。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (5)

1.一种振动反射信号采集装置，包括传感器，其特征在于，还包括传感器底座、固定环、底壳、第一壳体、第二壳体、顶盖、第一电路板、第二电路板、第三电路板、电池压板、充电锂电池、无线传输装置，所述顶盖、第二壳体、第一壳体、底壳、传感器底座依次连接，所述底壳内部设有固定环，所述固定环中设有传感器，所述第一壳体内设有充电锂电池，充电锂电池上设有电池压板；所述第二壳体内由上而下依次设有第二电路板、第三电路板，所述顶盖内设有第一电路板和无线传输装置，所述第一电路板、第二电路板和第三电路板均通过排针相连进行信号的传输，且所述第一电路板、第二电路板和第三电路板均通过铜柱、螺钉固定；所述第二电路板通过信号线与充电锂电池连接，所述第三电路板通过信号线与传感器连接。

2.根据权利要求1所述一种振动反射信号采集装置，其特征在于，所述振动反射信号采集装置呈圆筒状。

3.根据权利要求1所述一种振动反射信号采集装置，其特征在于，所述顶盖、第二壳体、第一壳体依次通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述一种振动反射信号采集装置，其特征在于，所述底壳与第一壳体通过螺钉紧固连接。

5.根据权利要求1所述一种振动反射信号采集装置，其特征在于，所述无线传输装置焊接在所述第一电路板上。