CN206224792U - 一种声发射远程监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种声发射远程监控***，包括声发射传感器、前置信号放大器、声发射主机、第一***、第二***和用户终端，声发射传感器耦合在待测设备外表面上，接收待测设备内部由于材料裂纹变化所产生的声发射模拟信号；前置信号放大器的输入端与声发射传感器连接，输出端与声发射主机连接，对声发射模拟信号进行放大；声发射主机包括依次与前置信号放大器连接的声发射采集卡、CAN‑USB转换模块、以太网串口数据转换模块和网卡；第一***的输入端与网卡连接，输出端通过第二***连接与用户终端连接。通过本实用新型的技术方案，可以解决现有技术中由于声发射仪与用户终端之间基于通用串行总线进行数据传输，无法实现远程监控的问题。

Description

一种声发射远程监控***

技术领域

本实用新型涉及声发射监控设备技术领域，具体涉及一种声发射远程监控***。

背景技术

材料中局域源能量快速释放而产生瞬态弹性波的现象称为声发射。声发射技术作为一种动态的检测方法，特别适用于机械设备结构的动态安全检测、监测、完整性评价、早期损伤预警和失效预防等。当声发射设备应用于隧道、矿井、风力发电等监控测试时，操作人员通常需要与测试现场进行远程隔离，在操作室对仪器的采集进行控制。当待测物体在外加结构应力时缺陷发生活动，这时会有大量声发射信号产生，而声发射仪的一个关键作用是将采集得到的声发射信号以参数形式及时传输至客户端电脑，由声发射软件对数据进行分析处理，最终反馈得到结果。目前声发射仪与电脑之间的通讯模式最常见的是通用串行总线(USB)标准，但是采用USB通讯模式数据的传输距离会受到限制，有效距离在100米左右，而对于远程通讯需求最为稳定和成熟的就是通过网络架构实现数据的传输。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种声发射远程监控***，以解决现有技术中由于声发射仪与用户终端之间基于通用串行总线进行数据传输，无法实现远程监控的问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种声发射远程监控***，包括声发射传感器、前置信号放大器、声发射主机、第一***、第二***和用户终端，其中，

所述声发射传感器耦合在待测设备外表面上，用于接收待测设备内部由于材料裂纹变化所产生的声发射模拟信号；所述前置信号放大器的输入端与所述声发射传感器连接，输出端与所述声发射主机连接，用于对所述声发射模拟信号进行放大；

所述声发射主机包括依次与所述前置信号放大器连接的声发射采集卡、CAN-USB转换模块、以太网串口数据转换模块和网卡；所述第一***的输入端与所述网卡连接，输出端与所述第二***连接，所述第二***与所述用户终端连接。

优选地，所述第一***的输入端通过第一高速电缆与所述网卡连接，输出端通过光纤电缆与所述第二***连接，所述第二***通过第二高速电缆与所述用户终端连接。

优选地，所述发射主机还包括防水防尘外壳，所述声发射采集卡、CAN-USB转换模块、以太网串口数据转换模块和网卡设置在所述防水防尘外壳内。

优选地，所述防水防尘外壳上设置有供电接口和USB接口，其中，所述供电接口与外接电源连接，用于为所述发射主机供电；所述USB接口与外接电脑连接，用于实现数据的采集和对声发射主机的控制。

优选地，所述网卡上设置有探出所述防水防尘外壳的RJ45网络接口，所述网卡通过RJ45网络接口与所述第一***连接。

优选地，所述声发射远程监控***为多通道声发射远程监控***，每个通道包括一个声发射传感器及与该声发射传感器依次连接的前置信号放大器和声发射采集卡，每个通道的声发射采集卡分别与所述CAN-USB转换模块连接。

优选地，所述用户终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和/或智能手机。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种声发射远程监控***，由于声发射主机除了设置有声发射采集卡和CAN-USB转换模块，还设置有以太网串口数据转换模块和网卡，将通用串行总线标准的数据流转换为满足底层网络协议(TCP/IP)格式的数据流，相比现有技术，能够实现声发射信号的远程传输与监控。

进一步地，由于网卡与第一***之间选用第一高速电缆传输，第二***与用户终端之间选用第二高速电缆传输，第一***和第二***之间选用光纤电缆，使数据通过率的下降程度在可接受范围内，同时第一***和第二***之间选用光纤电缆传输数据，大幅度增加了用户终端与待声发射主机之间的数据传输距离，理论最远距离可达100km，可以良好地应用于隧道、矿井、风力发电等设备的监控。

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是本实用新型一实施例提供的一种声发射远程监控***的示意框图。

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。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1，本实用新型一实施例提供的一种声发射远程监控***，包括声发射传感器1、前置信号放大器2、声发射主机3、第一***4、第二***5和用户终端6，其中，

所述声发射传感器1耦合在待测设备外表面上，用于接收待测设备内部由于材料裂纹变化所产生的声发射模拟信号；所述前置信号放大器2的输入端与所述声发射传感器1连接，输出端与所述声发射主机3连接，用于对所述声发射模拟信号进行放大；

所述声发射主机3包括依次与所述前置信号放大器2连接的声发射采集卡31、CAN-USB转换模块32、以太网串口数据转换模块33和网卡34；所述第一***4的输入端与所述网卡34连接，输出端与所述第二***5连接，所述第二***5与所述用户终端6连接。

可以理解的是，通常情况下待测设备内部由于材料裂纹变化所产生的声发射模拟信号较为微弱，在声发射传感器与发射主机之间加入前置信号放大器，将声发射模拟信号放大到发射主机能够识别的强度范围内再传入声发射主机中，便于声发射主机对声发射模拟信号进行处理。

声发射采集卡主要用于对接收到的声发射模拟信号进行滤波、放大、模数转换等处理，并根据预设条件生成声发射参数，并以数字信号形式传送给CAN-USB转换模块，CAN-USB转换模块将数据转换为通用串行总线(USB)标准，然后在以太网串口数据转换模块中将数据转换为满足底层网络协议(TCP/IP)格式的数据流，最后传送至网卡，网卡将接收到的数据封装为帧，实现声发射数据的网络传送通讯。

第一***将接收到的电信号转换为光信号传输给第二***，第二***将光信号再转换为电信号，传输至用户终端进行数据分析。如果用户终端需要对声发射主机发送指令，首先指令以电信号形式传送至第二***，在第二***处转换为光信号，再由第一***接收，第一***完成光电转换后传送至声发射主机执行命令。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种声发射远程监控***，由于声发射主机除了设置有声发射采集卡和CAN-USB转换模块，还设置有以太网串口数据转换模块和网卡，将通用串行总线标准的数据流转换为满足底层网络协议(TCP/IP)格式的数据流，相比现有技术，能够实现声发射信号的远程传输与监控。

优选地，所述第一***4的输入端通过第一高速电缆与所述网卡34连接，输出端通过光纤电缆与所述第二***5连接，所述第二***5通过第二高速电缆与所述用户终端6连接。

可以理解的是，由于网卡与第一***之间选用第一高速电缆传输，第二***与用户终端之间选用第二高速电缆传输，第一***和第二***之间选用光纤电缆，使数据通过率的下降程度在可接受范围内，同时第一***和第二***之间选用光纤电缆传输数据，大幅度增加了用户终端与待声发射主机之间的数据传输距离，理论最远距离可达100km，可以良好地应用于隧道、矿井、风力发电等设备的监控。

优选地，所述发射主机3还包括防水防尘外壳，所述声发射采集卡31、CAN-USB转换模块32、以太网串口数据转换模块33和网卡34设置在所述防水防尘外壳内。

优选地，所述防水防尘外壳上设置有供电接口35和USB接口36，其中，所述供电接口35与外接电源连接，用于为所述发射主机3供电；所述USB接口36与外接电脑连接，用于实现数据的采集和对声发射主机3的控制。

可以理解的是，当不需要远程监控时，声发射主机可以通过USB接口与USB数据线直接与外接电脑连接，实现数据的采集和声发射主机的控制。

优选地，所述网卡34上设置有探出所述防水防尘外壳的RJ45网络接口37，所述网卡34通过RJ45网络接口37与所述第一***4连接。

优选地，所述声发射远程监控***为多通道声发射远程监控***，每个通道包括一个声发射传感器1及与该声发射传感器依次连接的前置信号放大器2和声发射采集卡31，每个通道的声发射采集卡31分别与所述CAN-USB转换模块32连接。

优选地，所述用户终端6为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和/或智能手机。

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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (7)

1.一种声发射远程监控***，其特征在于，包括声发射传感器、前置信号放大器、声发射主机、第一***、第二***和用户终端，其中，

所述声发射传感器耦合在待测设备外表面上，用于接收待测设备内部由于材料裂纹变化所产生的声发射模拟信号；所述前置信号放大器的输入端与所述声发射传感器连接，输出端与所述声发射主机连接，用于对所述声发射模拟信号进行放大；

所述声发射主机包括依次与所述前置信号放大器连接的声发射采集卡、CAN-USB转换模块、以太网串口数据转换模块和网卡；所述第一***的输入端与所述网卡连接，输出端与所述第二***连接，所述第二***与所述用户终端连接。

2.根据权利要求1所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述第一***的输入端通过第一高速电缆与所述网卡连接，输出端通过光纤电缆与所述第二***连接，所述第二***通过第二高速电缆与所述用户终端连接。

3.根据权利要求1所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述发射主机还包括防水防尘外壳，所述声发射采集卡、CAN-USB转换模块、以太网串口数据转换模块和网卡设置在所述防水防尘外壳内。

4.根据权利要求3所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述防水防尘外壳上设置有供电接口和USB接口，其中，所述供电接口与外接电源连接，用于为所述发射主机供电；所述USB接口与外接电脑连接，用于实现数据的采集和对声发射主机的控制。

5.根据权利要求3所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述网卡上设置有探出所述防水防尘外壳的RJ45网络接口，所述网卡通过RJ45网络接口与所述第一***连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述声发射远程监控***为多通道声发射远程监控***，每个通道包括一个声发射传感器及与该声发射传感器依次连接的前置信号放大器和声发射采集卡，每个通道的声发射采集卡分别与所述CAN-USB转换模块连接。

7.根据权利要求1～5任一项所述的声发射远程监控***，其特征在于，所述用户终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑和/或智能手机。