CN214101396U - 工业物联网噪声模块及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业物联网噪声模块及装置，属于噪声技术领域，该模块包括自校准模块、噪声传声器；自校准模块连接噪声传声器；噪声传声器采集噪声信号，并将噪声信号发送至自校准模块；自校准模块接收噪声信号，并对噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。在内部加入自校准模块，可以通过控制工控机或PC等智能终端使噪声传声器进行自校准。

Description

工业物联网噪声模块及装置

技术领域

本实用新型属于噪声技术领域，具体涉及一种工业物联网噪声模块及装置。

背景技术

工业物联网噪声模块用于检测工业领域噪声信号，应用范围非常广泛。

现有技术中，市面上已经有集成的噪声模块，噪声模块内部是测试传声器本身。现有工业噪声测试中使用独立的声学测试系统(噪声传感器、采集设备) 测试，测试之前需要对传声器进行校准，测试后将数据保存下来或通过无线物联网传输方式传给后端分析软件计算处理。

但是，测试时候必须每次使用校准器对传声器校准，还要连接仪器线路。测试过程费时费力，测试仪器如果没有数据无线传输功能还得将数据保存在SD 卡中再传输给分析设备。因此，现有技术的测试存在费时费力、便捷性差的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种工业物联网噪声模块及装置，以实现自动校准，解决有技术的测试存在费时费力、便捷性差的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，一种工业物联网噪声模块，包括：自校准模块、噪声传声器；所述自校准模块连接所述噪声传声器；

所述噪声传声器采集噪声信号，并将所述噪声信号发送至自校准模块；

所述自校准模块接收所述噪声信号，并对所述噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。

可选的，所述自校准模块，包括：声卡、静电激励电路、信号调理器和静电激励罩；

所述声卡的输出端，连接所述静电激励电路的输入端；

所述静电激励电路的输出端，连接所述信号调理器；

所述信号调理器，其输出连接所述静电激励罩，所述信号调理器用于将所述校准修正信号转换为更高电平的校准修正信号；

所述静电激励罩罩在所述噪声传声器上；

所述信号调理器，其输入连接所述噪声传声器的输出端；

可选的，所述信号调理器包括TEDS芯片，所述TEDS芯片内存储有基准频响曲线，并校准所述基准频响曲线与所述噪声传声器输出的频响曲线，在所述噪声传声器输出的频响曲线与所述基准频响曲线的偏差超过偏差阈值范围时，则生成校准修正曲线，对所述频响曲线进行更新。

可选的，其特征在于，还包括：数据采集器、处理器；

所述数据采集器，用于对校准修正信号，进行模数转换，获取数字校准修正信号；

所述处理器，用于对所述数字校准修正信号进行处理，并打包发送。

可选的，还包括：通信模块；所述通信模块连接所述处理器；

所述通信模块，用于连接所述处理器与客户终端。

可选的，还包括：数据传输接口；

所述数据传输接口，包括：TTL接口、RS232接口、RS485接口；

所述数据传输接口，连接所述处理器。

可选的，所述处理器，用于对采集数据进行加工处理，计算声学参数；所述声学参数，包括：1/3倍频程频谱。

可选的，所述处理器，包括单片机。

可选的，还包括：USB接口，所述USB接口连接所述处理器。

又一方面，一种工业物联网噪声装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设置有上述任一所述的工业物联网噪声模块。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型实施例提供的工业物联网噪声模块及装置，该模块包括自校准模块、噪声传声器；自校准模块连接噪声传声器；噪声传声器采集噪声信号，并将噪声信号发送至自校准模块；自校准模块接收噪声信号，并对噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。在内部加入自校准模块，可以通过控制工控机或PC等智能终端使噪声传声器进行自校准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种工业物联网噪声模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提提供的一种自校准模块的校准流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种工业物联网噪声装置的结构示意图。

附图标记：1-自校准模块；2-噪声传声器；3-数据采集器；4-处理器；5- 通信模块；6-数据传输接口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

为了至少解决本实用新型中提出的技术问题，本实用新型实施例提供一种工业物联网噪声模块。

图1为本实用新型实施例提供的一种工业物联网噪声模块的结构示意图，参阅图1，本实施例提供的工业物联网噪声模块，包括：自校准模块1、噪声传声器2。其中，自校准模块1连接噪声传声器2；噪声传声器2采集噪声信号，并将噪声信号发送至自校准模块1；自校准模块1接收噪声信号，并对噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。

在一个噪声检测过程中，可以应用本申请提供的工业物联网噪声模块，来检测噪声，并进行校准。

例如，噪声传声器可以采集噪声信号，并将噪声信号发送至自校准模块，自校准模块对噪声信号进行校准，从而确定校准修正信号。

图2为本实用新型实施例提提供的一种自校准模块的校准流程示意图，参阅图2，声卡发出声音信号，输入到静电激励电路的输入端后，经过静电激励电路后，输入到静电激励膜片上。本实施例中，静电激励膜片可以为静电激励的罩子，直接罩在噪声传声器上，既可以充当静电激励的罩子，又可以充当噪声传声器的保护罩。可以将静电激励电路测得的频响曲线与传声器放大电路 TEDS芯片中存储传声器出厂时的频响曲线进行对比计算，如果在允许范围内曲线合格，即可表明传声器可以正确使用；如果在允许范围内测得的曲线不合格，可以更新曲线数值，使曲线得到校准，保证传声器可以正确使用。

在一些实施例中，可选的，自校准模块，包括：声卡、静电激励电路、信号调理器和静电激励罩；声卡的输出端，连接静电激励电路的输入端；静电激励电路的输出端，连接信号调理器；信号调理器的输出端连接静电激励罩，信号调理器用于将校准修正信号转换为更高电平的校准修正信号；静电激励罩罩在噪声传声器上；信号调理器的输入端，连接噪声传声器的输出端。信号调理器包括TEDS芯片，TEDS芯片内存储有基准频响曲线，并校准基准频响曲线与噪声传声器输出的频响曲线，在频响曲线与基准频响曲线的偏差超过偏差阈值范围时，则生成校准修正曲线，对频响曲线进行更新。

在一些实施例中，可选的，工业物联网噪声模块，还包括：数据采集器3、处理器4。其中，信号调理器分别连接自校准模块1的输出端和数据采集器3 的输入端，数据采集器3的输出端连接处理器4的输入端；信号调理器，用于将校准修正信号转换为更高电平的校准修正信号；数据采集器3，用于对更高电平的校准修正信号，进行模数转换，获取数字校准修正信号；处理器4，用于对数字校准修正信号进行处理，并打包发送。

例如，其中，噪声传声器可以为噪声传感器，用于采集噪声信号。如，本申请中，可以采用MNP21传声器，音头尺寸为1/2英寸，灵敏度为50mv/Pa，频带范围为6.3-20k Hz，应用场合为自由场，最大输出电压为8.0Vrms,电噪声参数为A计权<2.0uV、20Hz-20kHz<6.0uV。

例如，其中，信号调理器可以用于接收信号并将其转换成更高电平的电信号。数据采集器：将信号调理器放大之后的信号通过A/D转换，将模拟信号转换为数字信号。其中，处理器，可以为单片机，内置的单片机可对数据采集器转换的数字信号加工处理、计算，单片机和工控机有通信协议，可以通过通信协议将计算结果发给工控机。

在一些实施例中，可选的，工业物联网噪声模块，还包括：通信模块5；通信模块连接处理器；通信模块，用于连接处理器与客户终端。

例如，用户可以通过客户终端，对工业物联网噪声模块发出控制指令，使得工业物联网噪声模块进行自动校准。

本实用新型实施例提供的工业物联网噪声模块，在内部加入自校准模块，可以通过控制工控机或PC等智能终端使噪声传声器进行自校准。

在一些实施例中，可选的，工业物联网噪声模块，还包括：数据传输接口 6；数据传输接口，包括：TTL接口、RS232接口、RS485接口；数据传输接口，连接处理器。

例如，工业物联网噪声模块连接到工控机之后，可以通过TTL/RS232/RS485 等接口方式和工控机模块实现数据传输，工控机模块可以发出指定调用工业物联网噪声模块内部计算的结果数据。

在一些实施例中，可选的，还包括：USB接口，USB接口连接处理器。

例如，可以通过USB接口，连接手机终端、电脑终端等。

在一些实施例中，可选的，工业物联网噪声模块，处理器，用于对采集数据进行加工处理，计算声学参数；声学参数，包括：1/3倍频程频谱。

例如，可以计算声信号1/3倍频程数据，最大最小值等，工控机模块给噪声模块发出相应指令即可查看实时频谱和数据。市面上最新的噪声模块也只能将采集的信号发送给后端工控机才能对数据加工、计算处理；但是，本申请的工业物联网噪声模块可以内部对采集数据加工处理，计算1/3倍频程频谱，最大最小声压级等声学参数，从而直接查看声学参数，方便、快捷。

本实用新型实施例提供的工业物联网噪声模块，包括自校准模块、噪声传声器；自校准模块连接噪声传声器；噪声传声器采集噪声信号，并将噪声信号发送至自校准模块；自校准模块接收噪声信号，并对噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。在内部加入自校准模块，可以通过控制工控机或PC等智能终端使噪声传声器进行自校准。

本实施例的有益效果，可以包括：噪声模块内部的传声器自校准；噪声模块内部自动采集信号，且对信号分析、计算后将结果(1/3倍频程频谱，最大值等)；打包发送给工控机；整个噪声模块和工业物联网工控机终端兼容，噪声模块可以匹配各类工控机，方便安装使用；数据传输方式多样：TTL方式实现电路板之间传输，RS232可传输几十米，RS485可传输1200米以内，另还可以根据需求加入别的传输方式。整个噪声模块和手机、电脑等智能设备可以直接连接，计算结果可以在终端智能机上显示出。

基于一个总的发明构思，本实用新型实施例还提供一种工业物联网噪声装置。

图3为本实用新型实施例提供的一种工业物联网噪声装置的结构示意图，参阅图3，本申请的工业物联网噪声装置，包括：壳体A，壳体内设置有上述任一实施例记载的工业物联网噪声模块A1。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种工业物联网噪声模块，其特征在于，包括：自校准模块、噪声传声器；所述自校准模块连接所述噪声传声器；

所述噪声传声器采集噪声信号，并将所述噪声信号发送至自校准模块；

所述自校准模块接收所述噪声信号，并对所述噪声信号进行自动校准，确定校准修正信号。

2.根据权利要求1所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，所述自校准模块，包括：声卡、静电激励电路、信号调理器和静电激励罩；

所述声卡的输出端，连接所述静电激励电路的输入端；

所述静电激励电路的输出端，连接所述信号调理器；

所述信号调理器的输出端连接所述静电激励罩，所述信号调理器用于将所述校准修正信号转换为更高电平的校准修正信号；

所述静电激励罩罩在所述噪声传声器上；

所述信号调理器的输入端，连接所述噪声传声器的输出端。

3.根据权利要求2所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，所述信号调理器包括TEDS芯片，所述TEDS芯片内存储有基准频响曲线，并校准所述基准频响曲线与所述噪声传声器输出的频响曲线，在所述频响曲线与所述基准频响曲线的偏差超过偏差阈值范围时，则生成校准修正曲线，对所述频响曲线进行更新。

4.根据权利要求2所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，还包括：数据采集器、处理器；

所述数据采集器，连接所述信号调理器的输出端，所述数据采集器的输出端连接所述处理器的输入端；

所述数据采集器，用于对校准修正信号，进行模数转换，获取数字校准修正信号；

所述处理器，用于对所述数字校准修正信号进行处理，并打包发送。

5.根据权利要求4所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，还包括：通信模块；所述通信模块连接所述处理器；

所述通信模块，用于连接所述处理器与客户终端。

6.根据权利要求4所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，还包括：数据传输接口；

所述数据传输接口，包括：TTL接口、RS232接口、RS485接口；

所述数据传输接口，连接所述处理器。

7.根据权利要求4所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，所述处理器，用于对采集数据进行加工处理，计算声学参数；所述声学参数，包括：1/3倍频程频谱。

8.根据权利要求4所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，所述处理器，包括单片机。

9.根据权利要求4所述的工业物联网噪声模块，其特征在于，还包括：USB接口，所述USB接口连接所述处理器。

10.一种工业物联网噪声装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设置有权利要求1-9任一所述的工业物联网噪声模块。

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