密閉系統內數據的測量和傳輸系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測量，特別是密閉系統中的測量，具體是一種密閉系統內數據的測量和傳輸系統。
【背景技術】
[0002]在材料、生物、安全和爆炸等領域的科學研宄中，經常需要在一個完全密閉的系統內進行實驗，并測量實驗過程中的有關參數。為了保持系統的密閉性不受影響，以避免實驗過程出現異常，較佳的方法是盡量避免系統開孔，減少系統內外部聯系。典型的如在高溫高壓密閉系統中進行實驗，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，因此不能設置過多的孔用于安裝測量儀器，故而在密閉倉內實驗過程中，溫度、壓力以及其他參數都很難進行實時測量，更難以將測量數據實時傳輸到密閉倉外。
[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，即使獲得的參數其準確性也不高，則對科學實驗的系統性、完整性和嚴謹性都產生了不利的影響。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，便于獲得密閉系統內科學實驗的準確數據，本發明提供一種密閉系統內數據的測量和傳輸系統。
[0005]本發明解決上述技術問題的技術方案如下。
[0006]密閉系統內數據的測量和傳輸系統，在密閉系統內設置與密閉系統內壁接觸的測量隔尚箱，測量隔尚箱內安置敲擊密閉系統內壁的振動裝置；
[0007]在密閉系統外壁的與振動裝置相對應的位置安置拾音腔，用于撿拾來自密閉系統內的振動，拾音腔通過傳感器連接信號處理模塊。
[0008]本發明的有益效果是:在密閉系統內將測量結果采用機械振動方式，透過密閉系統內壁傳輸到密閉系統之外，在外部經過處理后實時獲得準確的結果，給密閉系統內數據的測量和傳輸帶來了極大的便利，大大提高了檢測的準確度，較好地解決了現有技術不能解決的問題。上述的密閉系統內數據的測量和傳輸系統最常見的應用是用于測定高溫高壓密閉倉內的溫度或壓力。也可以用于密閉系統內煙霧濃度、氣味、液體濃度、粘度和酸堿性等等各種參數的測量，只不過使用相應的測量傳感器而已。
[0009]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進或選擇。
[0010]進一步，測量隔離箱內設置測量電路和驅動振動裝置的驅動電路，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動電路。
[0011]進一步，測量和傳輸系統中，振動裝置可以直接敲擊或間接敲擊密閉系統內壁。間接敲擊是振動裝置的敲擊頭直接敲擊測量隔離箱內壁，由測量隔離箱內壁將敲擊傳遞到密閉系統內壁。這是測量隔離箱與密閉系統內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，其一個完整的側壁與密閉系統內壁緊密貼合在一起。
[0012]直接敲擊就是振動裝置的敲擊頭直接敲擊在密閉系統內壁上。直接敲擊由于減少了一層阻擋，對測量的準確性有利。為實現直接敲擊，本發明進一步需要將測量隔離箱的與密閉系統內壁接觸的一面設為開口或設置預留口，用于振動裝置的敲擊頭直接敲擊密閉系統內壁。
[0013]進一步，處于對測量隔離箱內測量元器件的保護，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相同。
[0014]進一步，為便于判斷密閉系統內的情況變化，也為了采集更多的數據，振動裝置包括多個不同振動頻率的振動器，用于對應設定的不同的參數值。當密閉系統內某個被測量的量值(或參數)達到某個設定的值時，就可觸發對應振動頻率的振動器進行敲擊。
[0015]更進一步，振動器包括:
[0016]受驅動電路驅動的電機；
[0017]跟隨電機而轉動的振動轉輪，振動轉輪周邊為凹凸形狀；
[0018]與振動轉輪接觸的往復輪；
[0019]安置往復輪的支架；
[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位彈簧和用于活塞往復運動的活塞缸。
[0022]更進一步，所述驅動電路包括:
[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轉換電路:用于將放大的信號轉換成數字信號；
[0025]和控制電機運轉的控制電路，控制電路驅動振動裝置內的電機運轉進而帶動振動裝置敲擊密閉系統內壁。
[0026]本發明所述拾音腔采用密閉結構，拾音腔的拾音膜緊貼密閉系統外壁。
[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換成數字信號;
[0030]信號顯示器:用于測量結果的數字顯示。
[0031]所述信號處理模塊還包括信號發射器，用于將測量結果進行無線發射，以實現遠程監控。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發明的測量和傳輸系統的整體結構圖。
[0033]圖2是振動裝置的結構圖。
[0034]圖3是兩種不同振動頻率的振動器產生的聲音波形圖。
[0035]圖中的標記與名稱對照如下一密閉倉，2—內金屬層，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—彳目號顯不器及發射器，11—天線，12—振動器，13—驅動電路，14—測量電路，15一-測量隔離箱，16—振動裝置外殼，17—低頻率振動轉輪，18—高頻率振動轉輪，19 一高頻率振動往復輪，20—高頻率振動往復輪支架，21—高頻率振動復位彈簧，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—低頻率振動復位彈簧，30—低頻率振動活塞，31—低頻率振動往復輪支架，32—低頻論振動往復輪，33—時鐘波形，34—數字信號波形，35—振動聲音波表，36—數字信號1，37—數字信號0，38—數字信號I振動聲音波形，39—數字信號O振動聲音波形。
【具體實施方式】
[0036]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0037]一種本發明的密閉系統內數據的測量和傳輸系統如圖1所示。
[0038]在密閉倉I內設置與密閉倉I內壁內金屬層2接觸的測量隔離箱15，測量隔離箱15內安置敲擊密閉系統內壁的包括振動器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的位置安置密閉拾音腔6，用于撿拾來自密閉倉內的振動，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和信號顯示器及發射器10的信號處理模塊。
[0040]系統工作過程大體如下: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動電路13。驅動電路13驅動振動裝置中的振動器12敲擊內金屬層2，振動經過內金屬層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的振動經密閉拾音腔6的傳輸送至傳感器7，傳感器7將聲音轉換為電信號，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，最后將處理后的數字信號至信號顯示及發射10進行測量結果的數字顯示，同時進行無線發射，以實現遠程監控。
[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壁的實施例，測量隔離箱的與密閉系統內壁接觸的一面設置了預留口