CN213812705U - 一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，该装置可配合前端冲击波加速度传感器、上位机、测控软件及相应网络配件等使用，可自由放置于测试点附近，自动采集并存储冲击波压力或冲击波加速度数据，减少了试验现场布线的工作量，降低了传输线缆受到损坏和干扰的程度，并解决了传统设备因信号线缆过长造成高频信号畸变及其它因线缆造成的问题。

Description

一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置

技术领域

本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置。

背景技术

爆炸冲击波是武器战斗部毁伤过程中重要的特征物理量之一，准确测量该物理量能够为武器的毁伤威力评价提供有效的科学依据。在实际冲击波测试过程中测试数据量爆炸式激增，数据结构和类型越来越复杂，传统的测试方案和数据处理技术已无法满足高速的测试要求和从海量数据中获取最有价值测试评估结果的需求，一定程度上影响了测试准确性，测试智能化、高效化的要求日渐迫切。针对智能化、便捷化的应用要求，通过无线技术的组网理论，利用移动便携式WiFi热点AP装置构建测试现场无线局域网，实现了测试数据的批量导入和大数据模式下的云计算处理功能。本设计提出的冲击波测试系统设计方案，在野外靶场恶劣的试验环境下可灵活构建WiFi局域网，无线终端可在高达120m范围内对记录仪准确控制和工作状态实时监控，以高速率准确读回测试数据。

实用新型内容

本实用新型解决的目的在于一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，可配合前端冲击波加速度传感器、上位机、测控软件及相应网络配件等使用，可自由放置于测试点附近，自动采集并存储冲击波压力或冲击波加速度数据，减少了试验现场布线的工作量，降低了传输线缆受到损坏和干扰的程度，解决传统设备因信号线缆过长造成高频信号畸变及其它因线缆造成的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，包括外壳，所述外壳顶部螺栓连接有面板，所述面板下方依次设有接口模块、通讯模块、采集模块和电源模块；所述外壳内壁设有若干内牙螺杆，所述接口模块、通讯模块、采集模块和电源模块通过螺丝固定连接在内牙螺杆上，所述接口模块内设有外触发信号输入连接头、输入连接头旁设有传感器输入连接头、传感器输入连接头旁设有LORA天线连接头；LORA天线连接头旁设有LAN端口、LAN端口旁设有WIFI天线连接头，WIFI天线连接头旁设有GNSS天线接头。

优选的，所述面板上设有电源开关、电源指示灯、电量指示灯、充电接口、充电指示灯、传感器输入接入孔、外触发信号输入接入孔、GNSS天线接入孔、WIFI天线接入孔、LAN端口接入孔、LORA天线接入孔、触发状态指示灯和安装孔，所述面板紧贴接口模块，所述外触发信号输入连接头与外触发信号输入接入孔对应相连，所述传感器输入接入孔与传感器输入连接头对应相连，所述GNSS天线接入孔与GNSS天线接头对应相连，所述WIFI天线接入孔与WIFI天线连接头，所述LAN端口接入孔与LAN端口对应相连，所述LORA天线接入孔与LORA天线连接头对应相连，所述安装孔与内牙螺杆对应螺栓连接。

优选的，所述通讯模块6设有STM32单片机进行控制。

优选的，所述采集模块7设有A/D转换器进行信号转换。

优选的，所述电源模块8设有充电电池。

优选的，所述采集模块7设有低通滤波器，所述低通滤波器为40kHz、100kHz、不滤波三种模式。

优选的，所述电源模块8输出端分别连接面板2、接口模块5、通讯模块6和采集模块7，所述接口模块5数据输出端连接通讯模块6和面板2数据输入端，所述通讯模块6数据输出端连接接口模块5数据输入端，采集模块7数据输出端连接通讯模块6输入端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，该装置可配合前端冲击波加速度传感器、上位机、测控软件及相应网络配件等使用，可自由放置于测试点附近，在小数据量通信时使用Lora方式，在数据量大时使用指令切换到WiFi方式；在野外靶场等测量现场，预埋缆线不方便的场合使用无线通信方式；在那些需要长距离、短延时，信号稳定的中长距离的信号传输上可以使用有线方式。切换方式只需要通过电脑端下发指令，使用灵活，利用了WiFi近距离透传模式的低功耗、速率快的特点及LoRa远距离、多节点信号传输功能，可适用不同场景的冲击波压力测试，具有很好的实用价值和广泛的应用前景。

附图说明

图1是一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置结构示意图；

图2是一种波压力组网测试的无线存储测量装置面板结构示意图；

图3是一种波压力组网测试的无线存储测量装置工作示意图；

图4是一种波压力组网测试的无线存储测量装置系统的系统框图。

图中：1、外壳；2、面板；2-1、电源开关；2-2、电源指示灯；2-3、电量指示灯；2-4、充电接口；2-5、充电指示灯；2-6、传感器输入接入孔、2-7、外触发信号输入接入孔；2-8、GNSS天线接入孔；2-9、WIFI天线接入孔；2-10、LAN端口接入孔；2-11、LORA天线接入孔；2-12、触发状态指示灯；2-13、安装孔；3、内牙螺杆；4、螺丝；5、接口模块；6、通讯模块；7、采集模块；8、电源模块；9、外触发信号输入连接头；10、传感器输入连接头；11、LORA天线连接头；12、LAN端口；13、WIFI天线连接头；14、GNSS天线接头。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至图4所示，本申请的冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，包括壳体，所述外壳1顶部螺栓连接有面板2，面板2下方依次设有接口模块5、通讯模块6、采集模块7和电源模块8；外壳1内壁设有若干内牙螺杆3，接口模块5、通讯模块6、采集模块7和电源模块8通过螺丝4固定连接在内牙螺杆3上，接口模块5上设有外触发信号输入连接头9、传感器输入连接头10、LORA天线连接头11；LAN端口12、WIFI天线连接头13和GNSS天线接头14，面板2上设有电源开关2-1、电源指示灯2-2；电量指示灯2-3、充电接口2-4、充电指示灯2-5、传感器输入接入孔2-6、外触发信号输入接入孔2-7、GNSS天线接入孔2-8、WIFI天线接入孔2-9、LAN端口接入孔2-10、LORA天线接入孔2-11、触发状态指示灯2-12和安装孔2-13，面板2紧贴接口模块5，外触发信号输入连接头9与外触发信号输入接入孔2-7对应相连，传感器输入接入孔2-6与传感器输入连接头10对应相连，GNSS天线接入孔2-8与GNSS天线接头14对应相连，WIFI天线接入孔2-9与WIFI天线连接头13，LAN端口接入孔2-10与LAN端口12对应相连，LORA天线接入孔2-11与LORA天线连接头11对应相连，安装孔2-13与内牙螺杆3对应连接，电源模块8输出端分别连接面板2、接口模块5、通讯模块6和采集模块7，接口模块5数据输出端连接通讯模块6和面板2数据输入端，通讯模块6数据输出端连接接口模块5数据输入端，采集模块7数据输出端连接通讯模块6输入端。

接口模块5上主要设置仪器的各个接头、按钮和指示灯，以及与通信模块连接的插针。接口模块设置在最上层，紧贴面板2各个接口之间连接，并得到通讯模块6反馈信息，反馈至面板各指示灯上。

通讯模块6设有STM32单片机进行控制，负责与采集模块4之间的数据通信。传统的2.4GHz无线WiFi通信技术通信距离有限，一般不超过150m，且随着通信距离增大，信号强度和传输速率都将大大下降。为适应大范围测点布置要求和远程通信功能要求，本发明内置LoRa无线通信功能，当无线基站设置在远距离时，上位机采用LoRa与各测试节点通信，负责各测试节点的参数设置和状态监测。试验结束后，将无线基站设置在测试节点附近，通过软件将无线通信模式由LoRa切换至WiFi，上位机通过WiFi与各测试节点连接，进行测试数据的快速下载。

采集模块7设有A/D转换器进行信号转换，用于采集外接传感器输入的电压信号，并转化成数字信号。外接传感器输入的模拟电压信号经过信号调理后进入A/D转换器，转换成用于计算机存储的数字信号。A/D转换器采用16位A/D转换器，输入电压量程为±5V。根据理论分析和冲击波超压实测数据，冲击波超压会存在负压，本发明采用双极性A/D转换器，可以保证超压数据的完整采集。爆炸场毁伤工况下，测试系统在测试过程中会受高温、机械振动、冲击以及电磁干扰等不良因素的影响，测出的冲击波超压信号往往包含了许多高频干扰信号。冲击波超压的能量主要集中在低频范围内，通常对冲击波超压信号进行低通滤波处理，滤波截止频率为40kHz。为方便客户进行后续数据处理，采集模块（4）内置了低通滤波器，截止频率分为：40kHz、100kHz、不滤波三种模式，可通过上位机进行预设。

电源模块8设有充电电池，负责提供整个数据采集节点所需的电源，电源模块采用可拆卸的设计方式。当电池电量不足时，可通过系统配备的充电器对电池进行充电，在电池充电的同时，仪器可开机工作。为适应极端天气，电池选用低温电池，可实现-35~+60℃环境温度下可靠工作。

通过配合前端冲击波加速度传感器、上位机、测控软件及相应网络配件等使用，可自由放置于测试点附近，自动采集并存储冲击波压力或冲击波加速度数据，减少了试验现场布线的工作量，降低了传输线缆受到损坏和干扰的程度，并解决了传统设备因信号线缆过长造成高频信号畸变及其它因线缆造成的问题

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，包括外壳（1），其特征在于，所述外壳（1）顶部螺栓连接有面板（2），所述面板（2）下方依次设有接口模块（5）、通讯模块（6）、采集模块（7）和电源模块（8）；所述外壳（1）内壁设有若干内牙螺杆（3），所述接口模块（5）、通讯模块（6）、采集模块（7）和电源模块（8）通过螺丝（4）固定连接在内牙螺杆（3）上，所述接口模块（5）内设有外触发信号输入连接头（9），所述输入连接头（9）旁设有传感器输入连接头（10）、传感器输入连接头（10）旁设有LORA天线连接头（11）；LORA天线连接头（11）旁设有LAN端口（12）、LAN端口（12）旁设有WIFI天线连接头（13），WIFI天线连接头（13）旁设有GNSS天线接头（14）。

2.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述面板（2）上依次设有电源开关（2-1）、电源指示灯（2-2）；电量指示灯（2-3）、充电接口（2-4）、充电指示灯（2-5）、传感器输入接入孔（2-6）、外触发信号输入接入孔（2-7）、GNSS天线接入孔（2-8）、WIFI天线接入孔（2-9）、LAN端口接入孔（2-10）、LORA天线接入孔（2-11）、触发状态指示灯（2-12）和安装孔（2-13），所述面板（2）紧贴接口模块（5），所述外触发信号输入连接头（9）与外触发信号输入接入孔（2-7）对应相连，所述传感器输入接入孔（2-6）与传感器输入连接头（10）对应相连，所述GNSS天线接入孔（2-8）与GNSS天线接头（14）对应相连，所述WIFI天线接入孔（2-9）与WIFI天线连接头（13），所述LAN端口接入孔（2-10）与LAN端口（12）对应相连，所述LORA天线接入孔（2-11）与LORA天线连接头（11）对应相连，所述安装孔（2-13）与内牙螺杆（3）对应螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述通讯模块（6）内设有STM32单片机进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述采集模块（7）内设有A/D转换器进行信号转换。

5.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述电源模块（8）内设有充电电池。

6.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述采集模块（7）内设有低通滤波器，所述低通滤波器为40kHz、100kHz、不滤波三种模式。

7.根据权利要求1所述的一种冲击波压力组网测试的无线存储测量装置，其特征在于，所述电源模块（8）输出端分别电性连接面板(2)、接口模块(5)、通讯模块(6)和采集模块(7)，所述接口模块(5)数据输出端连接通讯模块（6）和面板（2）数据输入端，所述通讯模块（6）数据输出端连接接口模块（5）数据输入端，采集模块（7）数据输出端连接通讯模块（6）输入端。

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