本實用新型涉及物流運輸技術領域，尤其涉及一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術：

物流是物品從供應地向接收地的實體流動過程，根據(jù)實際需要，將運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能實施有機結合。運輸是現(xiàn)代物流業(yè)中十分重要的一個環(huán)節(jié)之一，通過運輸，向生產(chǎn)者源源不斷地運送生產(chǎn)材料，保證生產(chǎn)的順利進行，同時又把商品不斷地運送到消費市場，滿足消費者的需求。

由于生產(chǎn)需求的多元化，運輸?shù)奈锲肪哂卸鄻有?，對運輸?shù)囊蟪尸F(xiàn)多樣化。易碎物品或危險品的運輸，需要對其運輸過程中的振動參數(shù)進行監(jiān)測，以保證運輸物品的完整性或安全性。但現(xiàn)有技術的許多振動測試系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)場應用的要求，由于速度慢、體積大、精度不高、功能單一、價格昂貴，越來越不適應物流運輸監(jiān)測的需求。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括微處理器和與微處理器電連接的A/D轉換電路、電源電路、無線通信模塊、LCD顯示模塊、通道選擇按鈕，所述A/D轉換電路與信號調理電路連接，所述信號調理電路與壓電傳感器連接，壓電傳感器安裝在被監(jiān)測的貨物上；所述信號調理電路包括電荷放大器和與電荷放大器連接的電壓放大器，所述電壓放大器與低通濾波器連接，所述低通濾波器與一級積分器連接，所述一級積分器與二級積分器連接。

上述的一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述壓電傳感器采用YD系列壓電式傳感器YD-1。

上述的一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述低通濾波器采用基于AD626的有源低通濾波電路。

上述的一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述一級積分器、二級積分器均采用基于TL074的積分電路。

上述的一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線通信模塊采用4G通信模塊。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型使用壓電式傳感器采集數(shù)據(jù)，測量指標是振動物體表面的加速度、速度和位移。系統(tǒng)采用鋰電池供電，能夠保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和持續(xù)性；對于信號的調理，采用的是二階壓控電壓源巴特沃斯高通濾波器，消除了干擾信號的同時保證了信號的頻帶寬度；具有遠程通信功能，可以將監(jiān)測的振動狀況數(shù)據(jù)無線發(fā)送到遠程的監(jiān)控終端上；同時，測量的精度高，測量速度快，體積較小，功能多樣，成本較低。

以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構框圖。

圖2是本實用新型的信號調理電路結構框圖。

圖3是本實用新型的電荷放大器原理圖。

圖4是本實用新型的低通濾波器原理圖。

圖5是本實用新型的一級積分器原理圖。

圖6是本實用新型的二級積分器原理圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，一種物流運輸振動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括微處理器1和與微處理器1電連接的A/D轉換電路4、電源電路5、無線通信模塊6、LCD顯示模塊7、通道選擇按鈕8，所述A/D轉換電路4與信號調理電路3連接，所述信號調理電路3與壓電傳感器2連接，壓電傳感器2安裝在被監(jiān)測的貨物上；所述信號調理電路3包括電荷放大器31和與電荷放大器31連接的電壓放大器32，所述電壓放大器32與低通濾波器33連接，所述低通濾波器33與一級積分器34連接，所述一級積分器34與二級積分器35連接。

本實施例中，所述壓電傳感器2采用YD系列壓電式傳感器YD-1。壓電式加速度傳感器在振動測試領域中是應用最廣泛的傳感器之一，它具有工作頻帶寬、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、不易損壞等有點。壓電式傳感器主要利用壓電晶體受壓縮時產(chǎn)生壓電效應，產(chǎn)生電荷量。

壓電加速度傳感器要求高輸入阻抗的電荷放大器，對傳感器的輸出信號進行變換。測振儀中使用的壓電晶體加速度傳感器，輸出電荷信號，所以前置放大電路采用電荷放大器的形式，其輸出電壓正比于輸入電荷。另外還可以將高內阻的電荷源轉換為低內阻的電壓源輸出，起到了阻抗變換的作用。

電荷放大器電路原理圖如圖3所示。其工作原理是:具有壓電效應的物質在受到外界壓力時產(chǎn)內部電場，從而在兩個輸出極板上分別產(chǎn)生一定數(shù)量的極性相反的電荷Q，此時壓電片相當于一個電容器，其電容值為CA，圖中虛線部分就是壓電晶體加速度傳感器的等效電路。壓電片兩板之間輸出電壓Ua=Q/CA，考慮到放大器A輸入阻抗中的電容CI，連接電纜的電容CC，則整個傳感器的等效電容C=Ca+CC+CI，此時傳感器之間輸出部分的實際電壓為U=C/Q 。但是由于放大器輸入阻抗中的電阻RA以及壓電晶體傳感器輸出電阻RA不可能是無窮大的，所以將有一部分電荷通過RI和RA泄漏掉，導致壓電晶體兩塊極板之間的電壓不斷下降，這和電容放電的情況類似，極板之間的輸出電壓將以時間常數(shù)τ≈RC(R=RI//RA≈RI)衰減，衰減的快慢由τ決定，一般情況下有RA>>RI，所以盡量增加前置放大電路的輸入電阻是壓電傳感器對前置放大器的主要技術要求之一。

本實施例中，所述低通濾波器33采用基于AD626的有源低通濾波電路。利用AD626能方便實現(xiàn)低通濾波器的功能，只要在濾波器引腳和地之間連接一個電容，就能進行低通濾波，其電路如圖4所示。將引腳7接入地之可以得到的放大倍數(shù)為100，即K=100。

本實施例中，所述一級積分器34、二級積分器35均采用基于TL074的積分電路。一級積分器電路設計需要把加速度信號轉換為速度信號，電路圖如圖5所示,二級積分器電路設計需要把速度速度信號轉換為位移信號，電路圖如圖6所示。

本實施例中，所述無線通信模塊6采用4G通信模塊?？梢詫⒈O(jiān)測的振動狀況數(shù)據(jù)無線發(fā)送到遠程的監(jiān)控終端上，便于遠程監(jiān)控，提升了系統(tǒng)可靠性。

本實用新型工作原理是：傳感器模塊采用的是壓電式加速度傳感器把振動信號轉換成電荷信號。信號調理模塊包括電荷放大電路、濾波電路和積分電路（一次積分和二次積分），該模塊將傳感器轉換成的微弱的電壓信號放大、濾波，然后通過積分電路將加速度信號轉換成速度和位移，A/D轉換電路模塊是將電壓模擬信號轉換成數(shù)字信號以便讓微處理器處理，LCD顯示模塊將測量結果通過顯示屏直觀的顯示出來。無線通信模塊可以將監(jiān)測的振動狀況數(shù)據(jù)無線發(fā)送到遠程的監(jiān)控終端上，便于遠程監(jiān)控，提升了系統(tǒng)可靠性。

以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。