密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量，特別是密閉系統(tǒng)中的測量，具體是一種密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在材料、生物、安全和爆炸等領(lǐng)域的科學(xué)研宄中，經(jīng)常需要在一個完全密閉的系統(tǒng)內(nèi)進行實驗，并測量實驗過程中的有關(guān)參數(shù)。為了保持系統(tǒng)的密閉性不受影響，以避免實驗過程出現(xiàn)異常，較佳的方法是盡量避免系統(tǒng)開孔，減少系統(tǒng)內(nèi)外部聯(lián)系。典型的如在高溫高壓密閉系統(tǒng)中進行實驗，常用的高溫高壓密閉倉有多層金屬殼，有很強的電磁屏蔽作用，而且因為要獲得高溫高壓的條件，密閉倉還需要耐受高溫和高壓，因此不能設(shè)置過多的孔用于安裝測量儀器，故而在密閉倉內(nèi)實驗過程中，溫度、壓力以及其他參數(shù)都很難進行實時測量，更難以將測量數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)矫荛]倉外。
[0003]上述問題的存在，使研宄人員難以獲得實驗過程中的全面完整的參數(shù)，即使獲得的參數(shù)其準(zhǔn)確性也不高，則對科學(xué)實驗的系統(tǒng)性、完整性和嚴(yán)謹(jǐn)性都產(chǎn)生了不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，便于獲得密閉系統(tǒng)內(nèi)科學(xué)實驗的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，本發(fā)明提供一種密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下。
[0006]密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)，在密閉系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置與密閉系統(tǒng)內(nèi)壁接觸的測量隔尚箱，測量隔尚箱內(nèi)安置敲擊密閉系統(tǒng)內(nèi)壁的振動裝置；
[0007]在密閉系統(tǒng)外壁的與振動裝置相對應(yīng)的位置安置拾音腔，用于撿拾來自密閉系統(tǒng)內(nèi)的振動，拾音腔通過傳感器連接信號處理模塊。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:在密閉系統(tǒng)內(nèi)將測量結(jié)果采用機械振動方式，透過密閉系統(tǒng)內(nèi)壁傳輸?shù)矫荛]系統(tǒng)之外，在外部經(jīng)過處理后實時獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，給密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸帶來了極大的便利，大大提高了檢測的準(zhǔn)確度，較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)不能解決的問題。上述的密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)最常見的應(yīng)用是用于測定高溫高壓密閉倉內(nèi)的溫度或壓力。也可以用于密閉系統(tǒng)內(nèi)煙霧濃度、氣味、液體濃度、粘度和酸堿性等等各種參數(shù)的測量，只不過使用相應(yīng)的測量傳感器而已。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進或選擇。
[0010]進一步，測量隔離箱內(nèi)設(shè)置測量電路和驅(qū)動振動裝置的驅(qū)動電路，測量電路連接測量隔離箱外的測量傳感器并將測量信號送達驅(qū)動電路。
[0011]進一步，測量和傳輸系統(tǒng)中，振動裝置可以直接敲擊或間接敲擊密閉系統(tǒng)內(nèi)壁。間接敲擊是振動裝置的敲擊頭直接敲擊測量隔離箱內(nèi)壁，由測量隔離箱內(nèi)壁將敲擊傳遞到密閉系統(tǒng)內(nèi)壁。這是測量隔離箱與密閉系統(tǒng)內(nèi)壁接觸的那一面也完全封閉的情形，即測量隔離箱是一個完全封閉的整體，其一個完整的側(cè)壁與密閉系統(tǒng)內(nèi)壁緊密貼合在一起。
[0012]直接敲擊就是振動裝置的敲擊頭直接敲擊在密閉系統(tǒng)內(nèi)壁上。直接敲擊由于減少了一層阻擋，對測量的準(zhǔn)確性有利。為實現(xiàn)直接敲擊，本發(fā)明進一步需要將測量隔離箱的與密閉系統(tǒng)內(nèi)壁接觸的一面設(shè)為開口或設(shè)置預(yù)留口，用于振動裝置的敲擊頭直接敲擊密閉系統(tǒng)內(nèi)壁。
[0013]進一步，處于對測量隔離箱內(nèi)測量元器件的保護，便于它們正常工作，測量隔離箱為隔熱耐壓箱，其隔熱耐壓性能與密閉系統(tǒng)相同。
[0014]進一步，為便于判斷密閉系統(tǒng)內(nèi)的情況變化，也為了采集更多的數(shù)據(jù)，振動裝置包括多個不同振動頻率的振動器，用于對應(yīng)設(shè)定的不同的參數(shù)值。當(dāng)密閉系統(tǒng)內(nèi)某個被測量的量值(或參數(shù))達到某個設(shè)定的值時，就可觸發(fā)對應(yīng)振動頻率的振動器進行敲擊。
[0015]更進一步，振動器包括:
[0016]受驅(qū)動電路驅(qū)動的電機；
[0017]跟隨電機而轉(zhuǎn)動的振動轉(zhuǎn)輪，振動轉(zhuǎn)輪周邊為凹凸形狀；
[0018]與振動轉(zhuǎn)輪接觸的往復(fù)輪；
[0019]安置往復(fù)輪的支架；
[0020]頭部連接支架的活塞，活塞另一頭連接敲擊頭；
[0021]以及安置在活塞頸部的復(fù)位彈簧和用于活塞往復(fù)運動的活塞缸。
[0022]更進一步，所述驅(qū)動電路包括:
[0023]信號放大電路:用于將測量電路送達的測量信號放大；
[0024]A/D轉(zhuǎn)換電路:用于將放大的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；
[0025]和控制電機運轉(zhuǎn)的控制電路，控制電路驅(qū)動振動裝置內(nèi)的電機運轉(zhuǎn)進而帶動振動裝置敲擊密閉系統(tǒng)內(nèi)壁。
[0026]本發(fā)明所述拾音腔采用密閉結(jié)構(gòu)，拾音腔的拾音膜緊貼密閉系統(tǒng)外壁。
[0027]所述信號處理模塊包括:
[0028]信號放大電路:用于對傳感器產(chǎn)生的微弱電信號進行去噪、鎖相和放大；
[0029]信號頻域處理及A/D電路:用于將放大了的電信號進行頻域處理及轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;
[0030]信號顯示器:用于測量結(jié)果的數(shù)字顯示。
[0031]所述信號處理模塊還包括信號發(fā)射器，用于將測量結(jié)果進行無線發(fā)射，以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的測量和傳輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖2是振動裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖3是兩種不同振動頻率的振動器產(chǎn)生的聲音波形圖。
[0035]圖中的標(biāo)記與名稱對照如下一密閉倉，2—內(nèi)金屬層，3—絕熱層，4 一外金屬層，5—拾音膜，6—密閉拾音腔，7—傳感器，8—小信號鎖相放大器，9一信號頻域處理及A/D電路，10—彳目號顯不器及發(fā)射器，11—天線，12—振動器，13—驅(qū)動電路，14—測量電路，15一-測量隔離箱，16—振動裝置外殼，17—低頻率振動轉(zhuǎn)輪，18—高頻率振動轉(zhuǎn)輪，19 一高頻率振動往復(fù)輪，20—高頻率振動往復(fù)輪支架，21—高頻率振動復(fù)位彈簧，22—高頻率振動活塞，23—高頻率振動活塞缸，24—高頻率振動活塞絕熱體，25—高頻率振動敲擊頭，26—低頻率振動敲擊頭，27—低頻率振動活塞絕熱體，28—低頻率振動活塞缸，29—低頻率振動復(fù)位彈簧，30—低頻率振動活塞，31—低頻率振動往復(fù)輪支架，32—低頻論振動往復(fù)輪，33—時鐘波形，34—數(shù)字信號波形，35—振動聲音波表，36—數(shù)字信號1，37—數(shù)字信號0，38—數(shù)字信號I振動聲音波形，39—數(shù)字信號O振動聲音波形。
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0037]一種本發(fā)明的密閉系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的測量和傳輸系統(tǒng)如圖1所示。
[0038]在密閉倉I內(nèi)設(shè)置與密閉倉I內(nèi)壁內(nèi)金屬層2接觸的測量隔離箱15，測量隔離箱15內(nèi)安置敲擊密閉系統(tǒng)內(nèi)壁的包括振動器12的振動裝置；
[0039]在密閉倉I外壁外金屬層4的與振動裝置相對應(yīng)的位置安置密閉拾音腔6，用于撿拾來自密閉倉內(nèi)的振動，密閉拾音腔6通過傳感器7連接后面包括小信號鎖相放大器8、信號頻域處理及A/D電路9和信號顯示器及發(fā)射器10的信號處理模塊。
[0040]系統(tǒng)工作過程大體如下:測量電路14獲取測量傳感器(圖中未畫出，位于測量隔離箱15外)并將測量信號送達驅(qū)動電路13。驅(qū)動電路13驅(qū)動振動裝置中的振動器12敲擊內(nèi)金屬層2，振動經(jīng)過內(nèi)金屬層2和絕熱層3傳遞到外金屬層4，再引起拾音膜5的振動，拾音膜5的振動經(jīng)密閉拾音腔6的傳輸送至傳感器7，傳感器7將聲音轉(zhuǎn)換為電信號，由于此電信號很微弱，且包含大量的噪聲，因此將此信號經(jīng)小信號鎖相放大器8放大到足夠大，放大后的信號送信號頻域處理及A/D電路9處理，最后將處理后的數(shù)字信號至信號顯示及發(fā)射10進行測量結(jié)果的數(shù)字顯示，同時進行無線發(fā)射，以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
[0041]圖2所示的振動裝置，其振動裝置外殼16實際上就是測量隔離箱15的殼體。這是敲擊頭直接敲擊密閉倉內(nèi)壁的實施例，測量隔離箱的與密閉系統(tǒng)內(nèi)壁接觸的一面設(shè)置了預(yù)留口