CN220153736U - 一种压电检波器测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种压电检波器测试装置,所述装置包括:水槽;已校准压电检波器,安装在所述水槽中且距离所述水槽底部为预设距离;安装部件,具有安装点,所述安装点与所述已校准压电检波器处于所述水槽中,被配置为用于安装待测压电检波器;信号发射模块,位于所述水槽的内底部;信号接收模块,用于同时接收所述已校准压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第一电压信号,以及所述待测压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第二电压信号;显示模块,用于显示所述第一电压信号与第二电压信号。本实用新型属于深水物探装备领域,通过本装置可以解决无法对深水节点仪压电检波器整体测试的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于深水物探装备领域,具体涉及一种压电检波器测试装置。
背景技术
深水节点仪器在深水采集信号中的广泛应用,其中的前端采集信号部件压电检波器的测试是一个很关键的问题,但是目前对压电检波器的测试需要拆开压电检波器的外壳对内部的部件进行单独测试,并且频繁的拆卸与组装,可能会对压电检波器内部的部件造成额外的伤害,并且也会导致压电检波器的密封性能变差,进一步影响了对压电检波器测试性能,测试完成以后,再进行组装,还是会对后期的地震信号解释处理造成很大的困扰,因此解决对深水节点仪压电检波器的测试是一个急需解决的问题。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种压电检波器测试装置,以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
本申请实施例的第一方面,提供了一种压电检波器测试装置,所述装置包括:水槽;
已校准压电检波器,安装在所述水槽中且距离所述水槽底部为预设距离;
安装部件,具有安装点,所述安装点与所述已校准压电检波器处于所述水槽中,且与所述已校准压电检波器处于同一水平线上,被配置为用于安装待测压电检波器;
信号发射模块,位于所述水槽的内底部,用于向所述水槽中发射声音信号;
信号接收模块,与所述已校准压电检波器以及所述待测压电检波器连接,用于同时接收所述已校准压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第一电压信号,以及所述待测压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第二电压信号;
显示模块,与信号接收模块连接,用于显示所述第一电压信号与第二电压信号,和/或所述待测压电检波器的灵敏度信号。
进一步地,所述装置还包括:计时模块;
所述计时模块连接在所述信号接收模块与所述显示模块之间,用于在预设时长的计时结束时,导通所述信号接收模块与所述显示模块之间的连接回路,以使所述信号接收模块将所述第一电压信号与第二电压信号发送给所述显示模块;
所述显示模块,用于显示多个计时周期下对应的所述第一电压信号与所述第二电压信号。
进一步地,所述装置还包括:比较模块,所述比较模块的一端连接所述信号接收模块,另一端连接所述显示模块;
所述比较模块用于接收所述第一电压信号与所述第二电压信号,对所述第一电压信号与第二电压信号进行比较,并将比较后的电平信号发送给显示模块;
所述显示模块,还用于显示所述电平信号。
进一步地,所述装置还包括:信号发生模块,所述信号发生模块安装于所述水槽的外底部,并与所述信号发射模块连接;
所述信号发生模块,用于向所述信号发射模块输出目标电压频率信号;
所述信号发射模块,用于接收所述目标电压频率信号,并将所述目标频率信号转化为所述声音信号发射至所述水槽中。
进一步地,所述信号发生模块包括:信号发生器与功率放大器;
所述功率放大器的一端与所述信号发生器连接,所述功率放大器的另一端与所述信号发射模块连接;
所述信号发生器,用于产生电压频率信号;其中,所述电压频率信号小于所述目标电压频率信号;
所述功率放大器,用于将所述电压频率信号放大至所述目标电压频率信号,并输出至所述信号发射模块。
进一步地,所述信号发生器为脉冲。
发生器。
进一步地,所述已校准压电检波器与所述安装部件之间的水平距离大于或等于1m。
进一步地,所述水槽的材质为非金属材质。
进一步地,所述安装部件的材质为非金属材质,所述安装部件具有支撑件,所述支撑件与所述水槽壁或者所述盖板固定,所述安装点为与所述支撑件连接的支撑平台,以安装所述待测压电检波器。
进一步地,所述水槽的顶部设置有盖板,所述盖板与所述水槽可拆卸连接。
进一步地,所述信号接收模块包括滤波器。
进一步地,所述显示模块为示波器、动态信号分析仪及工控机中的任意一种显示设备。
通过本申请一种压电检波器测试装置,提供了一种压电检波器测试装置,所述装置包括:水槽;已校准压电检波器,安装在所述水槽中且距离所述水槽底部为预设距离;安装部件,具有安装点,所述安装点与所述已校准压电检波器处于所述水槽中,且与所述已校准压电检波器处于同一水平线上,被配置为用于安装待测压电检波器;信号发射模块,位于所述水槽的内底部,用于向所述水槽中发射声音信号;信号接收模块,与所述已校准压电检波器以及所述待测压电检波器连接,用于同时接收所述已校准压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第一电压信号,以及所述待测压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第二电压信号;显示模块,与信号接收模块连接,用于显示所述第一电压信号与第二电压信号。
通过本申请提供的压电检波器测试装置,可以在不拆开深水节点仪器的情况下,对深水节点仪压电检波器整体进行测试,保证了深水节点仪压电检波器的密封性,还可以通过显示模块进行显示待测压电检波器与已校准压电检波器发送的第一电压信号与第二电压信号,如此,测试人员可以直接在显示模块上观察到第一电压信号与第二电压信号之间的差异,从而可以更加直观的判断待测压电检波器的性能,通过本申请提供的压电检波器测试装置,可以提高测试待测压电检波器的测试效率,还可以保证测试精度,且操作方便,更利于测试人员进行操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例的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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种压电检波器测试装置的示意图;
图2是本申请实施例提供的第一种压电检波器测试装置的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的第二种压电检波器测试装置的结构示意图。
附图说明
101-水槽、102-已校准压电检波器;103-安装部件;104-待测压电检波器;105-信号发射模块;106-信号接收模块;107-显示模块;108-计时模块;109-比较模块;110-信号发生模块;1101-信号发生器;1102-功率放大器;1011-盖板;1012-水槽壁;1031-支撑平台;1032-支撑件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在深水采集信号中,目前前端采集信号部件压电检波器的测试是一个很重要的事情,但是目前国内外没有类似的深水节点压电检波器性能测试装置。
方案一是将深水节点仪器拆开,将压电检波器取出来进行单独测试,这样会对深水节点的密封性有一定的影响,并且费时费力。
方案二是只要压电检波器没有漏水,就默认其工作正常,继续进行地震信号采集,这样势必会增加盲目性,对后期的地震信号解释处理造成很大的困扰。
因此本申请提供的一种压电检波器测试装置,来解决上述问题。
本申请实施例第一方面,提供了一种压电检波器测试装置,所述装置包括:水槽;已校准压电检波器,安装在所述水槽中且距离所述水槽底部为预设距离;安装部件,具有安装点,所述安装点与所述已校准压电检波器处于所述水槽中,且与所述已校准压电检波器处于同一水平线上,被配置为用于安装待测压电检波器;信号发射模块,位于所述水槽的内底部,用于向所述水槽中发射声音信号;信号接收模块,与所述已校准压电检波器以及所述待测压电检波器连接,用于同时接收所述已校准压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第一电压信号,以及所述待测压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第二电压信号;显示模块,与信号接收模块连接,用于显示所述第一电压信号与第二电压信号。
在本实施例中,参照图1,图1是本申请实施例提供的一种压电检波器测试装置的示意图,图中包括水槽101、已校准压电检波器102、安装部件103、待测压电检波器104、信号发射模块105、信号接收模块106、显示模块107,由于待测压电检波器104是一个最终要应用在水环境中采集信号的设备,所以就会需要利用水槽101提供一个测试水声的环境,利用水槽101为待测压电检波器104提供一个相对均匀的自由场。
本实施例中的水槽101是一个消声水槽,主要是为了避免一些非信号发射模块105发射的声音信号对测试环境的干扰,在水槽101确定以后,将已校准压电检波器102放在水槽101中,其中,已校准压电检波器是一个通过外部测试机构通过一些仪器或者设备已经测试灵敏度符合标准的压电检波器。其中,可以对已校准压电检波器102进行标定,确定其灵敏度的数值是一个符合采集任务的灵敏度,可以是201db±1.5db,已校准压电检波器102的安装位置可以是水槽101的中部,也可以是预设距离处,根据不同测试水压的需求可以进行调整,一般来说放置在水槽101中的深度越深,水的压强就越大。
安装部件103是一个具有安装点的部件,安装点可以是开孔、卡环、也可以是夹子,只要能达到固定待测压电检波器104的目的即可,本申请不做特殊限制。
其中,待测压电检波器104是一个需要测试性能的压电检波器,表示需要对其进行灵敏度测试,在需要测试某个压电检波器时,可以将其固定到安装部件103上,测试完毕后,可以从安装部件103上拆卸,在需要测试另一压电检波器时,又可以将另一压电检波器固定到安装部件103上。
其中,信号发射模块105是一个安装在水槽101底部,用于发射声音信号的装置,可以是声音发射换能器,也可以是能够发出声音信息的声纳设备。
信号接收模块106是一个接收已校准压电检波器102和待测压电检波器104各自发送的电压信号的模块,此处需要说明的是已校准压电检波器102与待测压电检波器104中分别存在深水节点电路,可以将接收到的声音信号转化为电压信号,可以满足显示模块107可以进行读取显示的电压信号即可,具体是模拟信号或者数字信号,本申请并不做限定。
由于信号接收模块106是与已校准压电检波器102与待测压电检波器104通过信号传输线进行连接的,信号传输线会存在一部分是浸没在水中,为了保证信号传输线在水下运行期间的可靠性和稳定性,因此信号传输线是一个具有防水指标信号传输线,可以根据具体的测试环境选择适合的防水等级的信号传输线,例如深水环境通常需要达到至少IPX8的防水级别,此处不进行限定。
其中,信号接收模块106将接收到的第一电压信号与第二电压信号发送给显示模块107,显示模块107的显示屏上可以对第一电压信号与第二电压信号进行显示。
通过本申请提供的压电检波器测试装置,可以在不拆开深水节点仪器的情况下,对深水节点仪压电检波器整体进行测试,保证了深水节点仪压电检波器的密封性,还可以通过显示模块进行显示待测压电检波器与已校准压电检波器发送的第一电压信号与第二电压信号,如此,测试人员可以直接在显示模块上观察到第一电压信号与第二电压信号之间的差异,从而可以更加直观的判断待测压电检波器的性能,通过本申请提供的压电检波器测试装置,可以提高测试待测压电检波器的测试效率,还可以保证测试精度,且操作方便,更利于测试人员进行操作。
在一种实施例中,所述装置还包括:计时模块;所述计时模块连接在所述信号接收模块与所述显示模块之间,用于在预设时长的计时结束时,导通所述信号接收模块与所述显示模块之间的连接回路,以使所述信号接收模块将所述第一电压信号与第二电压信号发送给所述显示模块;所述显示模块,用于显示多个计时周期下对应的所述第一电压信号与所述第二电压信号。
在本实施例中,结合图1,压电检测装置还包括计时模块108,计时模块108可以是一个可以根据用户需要进行调整的计时器,由于在实际对待测压电检波器104性能进行测试时,在测试初期可能存在发射声音设备存在调试阶段,如果此时间段进行接收待压电检波器的第二电压信号,会存在一部分的干扰,因此通过计时器可以选择在预设时间内接收第一电压信号与第二电压信号,此时接收的电压信号受到外界的因素就会小很多,测试的结果也会更准确,更便于后期对待测压电检波的性能优劣进行分析。
也可以是选取某一个时间段接收已校准压电检波器102与待测压电检波器104发送的第一电压信号与第二电压信号,显示模块107也会相应的根据计时器导通信号接收模块106与显示模块107之间的连接回路,然后显示多个计时周期下对应的第一电压信号与第二电压信号。由于待测压电检波器104在测试符合标准以后,就会直接用在深水节点仪器设备中,进行地震信号的采集,在实际的地震信号的采集过程中,还会存在一些无法避免的干扰,在测试过程中,有可能测试人员会将一些无法避免的干扰也加入在待测压电检波器104的测试中,可以判断一些无法避免的干扰是否对待测压电检波器104的性能有影响。
此种情况下,信号接收模块106与显示模块107可以通过一个继电器连接,继电器一般包括三个端口,其中两个端口用于连接需要导通的器件,另一端口作为控制端口,用于控制上述两个端口的闭合或断开。这样,继电器的一端连接信号接收模块106,另一端连接显示模块107,控制端与计时模块108的输出端连接,在预设时长的计时结束时,便可以控制继电器处于闭合状态,从而导通信号接收模块106与显示模块107之间的连接回路,在导通一定时长后,便可以控制继电器处于断开状态,从而断开信号接收模块106与显示模块107,等待下一计时周期的到来时再闭合。
此外,信号接收模块106与显示模块107还可以通过一个三极管或MOS管进行连接,其中,三极管与MOS管分别包括三个极,三极管包括基极,发射极及集电极,发射极,三极管的基极作为接收模块与显示模块107之间的连接回路是否导通的控制端,具体关于三极管的发射极与显示模块107连接或三极管的集电极与显示模块107连接,是根据三极管的具体类型进行连接,只要能保证当三极管导通时,信号接收模块106接收信息能够发送给显示模块107进行显示就可以,当三极管的类型是NPN型时,集电极连接信号接收模块106,发射极连接显示模块107、基极连接计时模块108的输出端,通过计时模块108在预设时长内输出高电平时,就会导通信号接收模块106与显示模块107之间的连接回路,此时信号接收模块106就会将接收到的第一电压信号与第二电压信号发送给显示模块107进行显示。
同理地,当信号接收模块106与显示模块107通过MOS管进行连接时,其中MOS管包括栅极、源极及漏极,不论MOS管的类型是NPN,或者是PNP,栅极都与计数器模块的输出端连接,根据MOS管具体类型与漏极、栅极连接的具体模块,可以在预设时间内,计时模块108输出对应控制MOS管类型导通的电压,作用在栅极,使MOS管导通,从而导通信号接收模块106与显示模块107之间的连接回路,使信号接收模块106接收的第一电压信号与第二电压信号发送给显示模块107进行显示。本申请对信号接收模块106、显示模块107及计时模块108之间的导通的连接器并不做具体的限定,只要能保证能够通过计时模块108控制信号接收模块106与显示模块107之间的连接回路导通或关断即可。
在一种实施例中,所述装置还包括:比较模块,所述比较模块的一端连接所述信号接收模块,另一端连接所述显示模块;所述比较模块用于接收所述第一电压信号与所述第二电压信号,对所述第一电压信号与第二电压信号进行比较,并将比较后的电平信号发送给显示模块;所述显示模块,还用于显示所述电平信号。
在本实施例中,结合图1,压电检波器检测装置还包括比较模块109,比较模块109可以是一个比较器,具体可以是差分放大器,差分放大器是一个差分放大电路,是一个具有两个输入端一个输出端的电路,可以将第一电压信号与第二电压信号进行作差,再进行一个放大处理,输出对应的电平信号至显示模块107进行显示,该电平信号可以作为待测压电检波器104的灵敏度信号,即对灵敏度信号进行显示,这样就可以看出来待测压电检波器104检测的声音信号与已校准压电检波器102检测的声音信号之间的差别,具体可以是输出一条灵敏度信号曲线,只要待测压电检波器104灵敏度信号曲线的上下限阈值是否是在误差范围内,就可以判定该待测压电检波器104的性能是否符合标准。
除此之外,比较模块109也可以是运算放大器、窗口比较器等等,比较模块109也可以直接输出第一电压信号与第二电压信号的比值曲线,也可以判定其为灵敏度信号曲线,只要保证最后输出的电平信号可以直接反馈出待测压电检波器104与已校准压电检波器102之间的性能差异即可,本申请不做限定。
本实施方式中,显示模块107还可以显示比较模块109输出的灵敏度信号曲线,为了便于直接观测待测压电检波器104的性能是否符合标准,可以通过直接观测待测压电检波器104的灵敏度来进行判断,测试人员就可以不用再将第一电压信号与第二电压信号,进行进一步的比对,可以节省时间,提高测试的效率,并且显示模块107还可以同时对灵敏度信号、第一电压信号及第二电压信号进行显示,或者待测压电检波器104的灵敏度信号,根据显示模块107显示的信号,都可以来进行判别待测压电检波器104的性能。
在一种实施例中,所述装置还包括:信号发生模块,所述信号发生模块安装于所述水槽的外底部,并与所述信号发射模块连接;所述信号发生模块,用于向所述信号发射模块输出目标电压频率信号;所述信号发射模块,用于接收所述目标电压频率信号,并将所述目标电压频率信号转化为所述声音信号发射至所述水槽中。
在本种实施例中,结合图1,压电检波器测试装置还包括信号发生模块110,信号发生模块110与信号发射模块105连接,信号发生模块110在产生目标电压频率信号时,有可能会发出其他干扰声音信息,是为了尽量减少对水槽101的干扰,将信号发生模块安装在水槽101的外底部,通过信号发生模块110发送目标电压频率信号给信号发射模块105,信号发射模块105可以将目标电压频率信号转化为对应的声音信号,发射至水槽101中,此时待测压电检波器104与已校准压电检波器102就会去采集信号发射模块105向水槽101发射的声音信号。
在一种实施例中,所述信号发生模块包括:信号发生器与功率放大器;所述功率放大器的一端与所述信号发生器连接,所述功率放大器的另一端与所述信号发射模块连接;所述信号发生器,用于产生电压频率信号;其中,所述电压频率信号小于所述目标电压频率信号;所述功率放大器,用于将所述电压频率信号放大至所述目标电压频率信号,并输出至所述信号发射模块。
在本实施例中,结合图1,信号发生模块110包括信号发生器1101与功率放大器1102,功率放大器1102的一端信号发生器1101连接,另一端与信号发射模块105连接,信号发生器1101是一个用于产生电压频率信号的发生器,可以根据测试人员的需要,设置频率、幅度、波形类型和输出接口等参数,以确保产生的信号符合测试要求。产生不同类型的波形,可以包括正弦波、方波、脉冲波、三角波和锯齿波等。在本实施例中的信号发生器1101是可以任意频率信号的设备,使用220V供电,调制并产生160HZ频率信号,最大输岀幅度不小于10V峰值,在测试期间内输出幅度变化不超过土0.10%,频率示值误差不超过±0.50%。
功率放大器1102是用于对信号发生器1101产生的电压频率信号进行放大至目标电压频率信号,目标电压频率信号是一个大于电压频率信号的信号,这样的好处是信号发生器1101可以产生一个较小的电压频率信号,再通过功率放大器1102对电压频率信号进行放大处理,这样对于信号发生器1101而言,可以选择可以使用的设备也更多,产生的电压频率信号的频率区间也就更大,当功率放大器1102将信号发生器1101产生的电压频率信号进行放大至目标电压频率信号后,就会将目标电压频率信号输出至信号发射模块105,信号发射模块再进行下一步的动作,需要注意的是,本申请提供的功率放大器1102输出阻抗需要与信号发射模块105阻抗相匹配,输出波形失真系数不大于2.00%,信号发射模块105是可以发射100HZ~200HZ的声学换能器,发送电压响应146dB±3dB@3kHz(re 1μPa/V@1m),水平波束宽度2θ-3dB:360°,并且与功率放大器1102搭配使用。
在一种实施例中,所述信号发生器为脉冲发生器。
在本实施例中,结合图1信号发生器1101可以是脉冲发生器,脉冲发生器是一种能够产生脉冲信号的电子设备。它可以在一定的时间间隔内产生一系列脉冲信号,这些信号的幅度、频率和宽度可以根据用户的需要进行调节。
在一种实施例中,所述已校准压电检波器与所述安装部件之间的水平距离大于或等于1m。
在本实施例中,已校准压电检波器102与安装部件103之间的水平距离大于或等于1m,声音信号在水中进行传播时,会存在遇到障碍物,发生声音信号发射的情况,如果待测压电检波器104与已校准压电检波器102之间的距离过近,就会接收彼此之间的声波反射,会对最后测试的结果造成不必要的干扰,因此为了尽可能的减少不必要的干扰,因此在本实施例中,规定已校准压电检波器102与安装部件103之间的水平距离大于或等于1m,在测试环境允许的情况下,尽可能增大待测压电检波器104与已校准压电检波器102之间的距离,如果不能满足已校准压电检波器102与待测压电检波器104之间的水平距离足够大,那么至少也需要保持1m的间距。
在一种实施例中,所述水槽的材质为非金属材质。
在本实施例中,水槽101的材质是非金属材质,是由于金属表面会反射一部分声波,使其朝向另一个方向传播,并且金属表面会散射声波,使其朝向多个方向传播,从而产生更广泛的信号,金属还会吸收一部分声波,从而减少声波信号的能量和传播距离,金属可以使声波信号改变方向,从而使其朝向不同的传播路径,最后导致信号发射模块105发射的声音信号在水槽101中传播处于一个混乱的状态,会导致待测压电检波器104与已校准的压电检波器接收到的声音信号并不是直接由信号发射模块105发射的声音信号,会存在很大的误差,对于后期观测待测压电检波器104的性能,会造成很大的判断错误。
在一种实施例中,所述水槽的顶部设置有盖板,所述盖板与所述水槽可拆卸连接。
在本实施例中,结合图2与图3,水槽101的顶部有盖板1011,是由于在实际对待测压电检波器104性能进行测试时,是通过待测压电检波器104接收信号发射模块110发射的声音信号进行采集测试,为了减少外界环境中存在的非信号发射模块110发射的声音信号的干扰,维持一个消声水槽的环境,因此在测试的过程中,将水槽101的顶部用盖板1011覆盖,避免外界环境的杂音对待测压电检波器104采集的声音信号进行干扰,保证最后待测压电检波器104采集的声音信号更精准。
其中,可以直接通过在盖板1011上进行开孔,将连接待测压电检波器104与已校准压电检波器102的信号传输线通过开孔处与信号接收模块106连接,根据需要也可以对开孔进行堵孔作业,这样就可以减少外界声音进入水槽101中,对待测压电检波器104与已校准压电检波器102接收信号发射模块105的声音信号进行干扰,可以让待测压电检波器104与已校准压电检波器102尽可能的采集由信号发射模块105发射的声音信号。
在一种实施例中,所述安装部件的材质为非金属材质,所述安装部件具有支撑件,所述支撑件与所述水槽壁或者所述盖板固定,所述安装点为与所述支撑件连接的支撑平台,以安装所述待测压电检波器。
在本实施例中,结合图1,安装部件103的材质是非金属材质,基于水槽101材质为非金属材质相同的理由,安装部件103的材质也为非金属材质,结合图2与图3,安装部件103是一个具有支撑件的部件,支撑件的作用是与水槽壁1012或盖板1011固定的部件,安装点是一个被支撑件支撑的平台,用来安装待测压电检波器104。
示例地,本申请实施例提供了两种安装部件103在水槽101中的安装形式,下面将结合图1,对图2与图3进行阐述,图2是本申请实施例提供的第一种压电检波器测试装置的结构示意图,图3是本申请实施例提供的第二种压电检波器测试装置的结构示意图。
图2与图3中的水槽101是一个充满水,大小为5m×5m×10m的尼龙材质的水槽,且水槽101中安装的已校准压电检波器102与支撑平台1031之间水平距离为1m,为支撑平台1031提供支撑的是支撑件1032,与支撑件1032连接的还有盖板1011或水槽壁1012。
结合图1与图2可知,安装部件103是由一个安装点为底部开孔卡环为三角形的支撑平台1031与两个可以提供支撑的支撑件1032构成,两个支撑件1032与盖板1011固定,可以保证在进行测试过程中,待测压电检波器104不会发生移动,也可以保证待测压电检波器104安装在支撑平台1031以后,可以与已校准压电检波器102保持在同一水平位置。
结合图1与图3可知,安装部件103是由一个安装点为底部开孔卡环为三角形的支撑平台1031与一个可以提供支撑的部件的支撑件1032构成,一个支撑件1032与水槽的水槽壁1012固定,可以保证在进行测试过程中,支撑平台1031不会发生移动,也可以保证待测压电检波器104固定安装在支撑平台1031以后,可以与已校准压电检波器102保持在同一水平面,且水平距离满足测试要求。
支撑平台1031的形状可以是多种形式,只要能保证能安装待测压电检波器104,且不会对待测压电检波器104采集信号发射模块105发射的声音信号造成干扰的支撑平台即可,本实施例中三角形的支撑平台1031的通过底端的开孔进行固定待测压电检波器104,实现将待测压电检波器104与已校准压电检波器102保持在同一水平面位置。此处需要说明的是支撑件1032的形状与数量不进行限定,只要能满足测试需求即可。
由于待测压电检波器104的外壳尺寸大小不是固定的,本实施例中三角形的支撑平台1031两侧的夹紧装置也可以根据待测压电检波器104的尺寸大小进行调整,这样就可以满足不同尺寸的待测压电检波器104的测试,图2中的两个支撑件1032与盖板1011之间固定连接处也可以增加滑轨,这样就可以满足调整待测压电检波器104与已校准压电检波器102之间的水平距离,测试的水平距离也就更加灵活。图3中固定安装在水槽壁1012的一个支撑件1032也可以增加滑轨,可以在垂直方向上改变待测压电检波器104在水槽中的深度,也能满足不同深度的测试需求。
当然,也可以将支撑件1032设置为可以进行长度调节的部件,那么就可以满足将待测压电检波器104放置在不同深度进行一个测试,可以提供不同水压下待测压电检波器104的性能测试。
在一种实施例中,所述信号接收模块包括滤波器。
在本实施例中,结合图1,在测试待测压电检波器104的性能时,可能会有一些不希望的干扰信号,例如噪声、杂波、交流干扰等等。这些干扰信号可能会影响我们的测试结果,使得我们无法得到准确的数据,图1中的信号接收模块106包括滤波器,滤波器的类型有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器,具体选择的类型可以根据测试需求进行具体的选择,如果图2与图3中的信号发射模块105是低频发射换能器,那么发射的声音信号是一个低频的信号,因此在对应的信号接收模块106中可以包括低通滤波器,使用低通滤波器可以过滤高频信号的干扰,从而得到更准确的测量结果。另外,一些设备在输出信号时可能会产生一些不必要的高频噪声,这行高频噪声可能是由于设备或者线路本身在该测试环境中无法避免产生的高频噪声,这些噪声可能会影响到我们的测试结果。在这种情况下,使用低通滤波器可以去除这些噪声,从而得到更精确的测量数据,在实际的测试过程中,在待测压电检波器104与已校准压电检波器102采集的声音信号的频段是一个已知的声音频段,就算将采集到的声音信号转化为电压信号也是一个可以知道的电压信号,因此可以将一些非本电压信号段的其它噪声进行滤波处理。
在一种实施例中,所述显示模块为示波器、动态信号分析仪及工控机中的任意一种显示设备。
在本实施例中,结合图1、图2及图3,图1中的显示模块107可以是示波器、动态信号分析仪及工控机中的任意一种显示设备。当图2与图3中对应显示模块107的对应的设备是示波器时,示波器可以实时显示待测压电检波器104与已校准压电检波器102输出信号的波形和幅度,测试人员可以通过示波器输出信号的变化,评估待测压电检波器104的灵敏度,示波器也可以输出显示待测压电检波器104的灵敏度曲线的电平信号,测试人员通过观测待测压电检波器104的电平信号来判断待测压电检波器104的性能是否符合要求。
当显示模块107对应的设备是动态信号分析仪时,测试人员可以观察动态信号分析仪输出信号的变化,从而确定待测压电检波器104的性能是否符合要求。
当显示模块107对应的设备是工控机时,工控机可以同时获取待测压电检波器104的第一电压信号与待测压电检波器104的第二电压信号,进行显示,也可以进行第一电压信号与第二电压信号,计算出待测压电检波器104的灵敏度,从而给测试人员判断待测压电检波器104的性能是否符合标准提供依据。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例,本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换,均在本申请的保护范围之内。
尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本实用新型所提供的一种压电检波器测试装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (12)
1.一种压电检波器测试装置,其特征在于,所述装置包括:水槽;
已校准压电检波器,安装在所述水槽中且距离所述水槽底部为预设距离;
安装部件,具有安装点,所述安装点与所述已校准压电检波器处于所述水槽中,且与所述已校准压电检波器处于同一水平线上,被配置为用于安装待测压电检波器;
信号发射模块,位于所述水槽的内底部,用于向所述水槽中发射声音信号;
信号接收模块,与所述已校准压电检波器以及所述待测压电检波器连接,用于同时接收所述已校准压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第一电压信号,以及所述待测压电检波器在接收到所述声音信号后发送的第二电压信号;
显示模块,与信号接收模块连接,用于显示所述第一电压信号与第二电压信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:计时模块;
所述计时模块连接在所述信号接收模块与所述显示模块之间,用于在预设时长的计时结束时,导通所述信号接收模块与所述显示模块之间的连接回路,以使所述信号接收模块将所述第一电压信号与第二电压信号发送给所述显示模块;
所述显示模块,用于显示多个计时周期下对应的所述第一电压信号与所述第二电压信号。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:比较模块,所述比较模块的一端连接所述信号接收模块,另一端连接所述显示模块;
所述比较模块用于接收所述第一电压信号与所述第二电压信号,对所述第一电压信号与第二电压信号进行比较,并将比较后的电平信号发送给显示
模块;
所述显示模块,还用于显示所述电平信号。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:信号发生模块,所述信号发生模块安装于所述水槽的外底部,并与所述信号发射模块连接;
所述信号发生模块,用于向所述信号发射模块输出目标电压频率信号;
所述信号发射模块,用于接收所述目标电压频率信号,并将所述目标电压频率信号转化为所述声音信号发射至所述水槽中。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述信号发生模块包括:信号发生器与功率放大器;所述功率放大器的一端与所述信号发生器连接,所述功率放大器的另一端与所述信号发射模块连接;
所述信号发生器,用于产生电压频率信号;其中,所述电压频率信号小于所述目标电压频率信号;
所述功率放大器,用于将所述电压频率信号放大至所述目标电压频率信号,并输出至所述信号发射模块。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述信号发生器为脉冲发生器。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述已校准压电检波器与所述安装部件之间的水平距离大于或等于1m。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述水槽的材质为非金属材质。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述水槽的顶部设置有盖板,所述盖板与所述水槽可拆卸连接。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述安装部件的材质为非金属材质,所述安装部件具有支撑件,所述支撑件与所述水槽壁或者所述盖板固定,所述安装点为与所述支撑件连接的支撑平台,以安装所述待测压电检波器。
11.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号接收模块包括滤波器。
12.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述显示模块为示波器、动态信号分析仪及工控机中的任意一种显示设备。
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