本發(fā)明屬于壓力檢測系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無電源狀態(tài)下的無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)通過無線傳感器發(fā)送無線信號來實現(xiàn)信號的傳輸、采集、以及交換功能。無線傳感器通常采用主動式供能方式，即通過電源供電實現(xiàn)遠距離信號傳輸。盡管這種傳感器的控制處理方便靈活，但是在一些不能提供電源、需要長期監(jiān)測的場合，以及電池更換不易的傳收位置和易燃易爆等危險場合，主動式的無線傳感器并不適用；此外，主動式傳感器在使用過程中需要經(jīng)常更換電池或者進行階段性充電，操作過程較為繁瑣。主動式傳感器對電池的依賴程度較高，因此該系統(tǒng)的運行成本也較高，后期傳感器的維護也較為繁瑣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)對電池依賴程度高、運行成本高的缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括信號收發(fā)裝置以及壓力傳感器；

所述信號收發(fā)裝置包括無線數(shù)據(jù)處理模塊以及計算機控制系統(tǒng)模塊；

所述壓力傳感器包括位于壓力傳感器基座內(nèi)的壓力監(jiān)測硅芯片、壓力芯片管座、信號處理裝置以及天線，所述壓力監(jiān)測芯片與壓力芯片管座連接，壓力監(jiān)測硅芯片通過鍍金金針與信號處理裝置連接導通，信號處理裝置通過連接桿與壓力芯片管座固定連接，所述天線位于信號處理裝置上。

進一步地，所述壓力芯片管座與壓力檢測硅芯片中間設(shè)置有保護片，所述保護片固定于壓力芯片管座上。

進一步地，所述保護片為陶瓷保護片。

進一步地，所述壓力傳感器可以設(shè)置有若干個。

進一步地，所述計算機控制系統(tǒng)模塊為plc可編程控制器或dcs分布式控制系統(tǒng)中的任意一種。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，通過采用表面聲波原理的壓力傳感器，該系統(tǒng)在無源無線狀態(tài)下實現(xiàn)壓力測量值的數(shù)據(jù)傳輸、采集、和交換功能，該系統(tǒng)簡單可靠，且能降低系統(tǒng)的運行和維護成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的壓力監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中的壓力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1和2所示，包括信號收發(fā)裝置以及壓力傳感器，其中信號收發(fā)裝置包括無線數(shù)據(jù)處理模塊2以及計算機控制系統(tǒng)模塊1。需要說明的是，無線數(shù)據(jù)處理模塊2可以發(fā)射出對應(yīng)傳感器的詢問電磁波，以及能瞬間捕捉到傳感器發(fā)回的回波頻率信號，并將這個信號處理，將其轉(zhuǎn)化成模擬量；計算機控制系統(tǒng)模塊1主要是接收來自無線數(shù)據(jù)處理模塊處理后的模擬量，并將該模擬量解讀，顯示傳感器的壓力值。

壓力傳感器包括位于壓力傳感器基座7內(nèi)的壓力監(jiān)測硅芯片8、壓力芯片管座10、信號處理裝置11以及天線12，其中壓力監(jiān)測芯片8是采用表面聲波原理制造的壓電材料和硅的混合集成物，即將電訊號變?yōu)槁暡▊鬏?，之后分析聲波的振幅、相位、頻率和時間延遲等，再變回電訊號，和原來輸入訊號對比而感知信息，從而可實現(xiàn)壓力采集和傳輸。壓力監(jiān)測硅芯片8與壓力芯片管座10連接，壓力監(jiān)測硅芯片8通過鍍金金針13與信號處理裝置11連接導通，信號處理裝置11通過連接桿14與壓力芯片管座10固定，天線12位于信號處理裝置11上。需要說明的是，壓力監(jiān)測硅芯片8在不同的壓力值下會改變其自身的頻率特性，即可產(chǎn)生對應(yīng)此壓力值的特定數(shù)值的回波頻率特性；信號處理模塊11接收來自壓力芯片管座10的信號；天線12將信號處理模塊11處理過的信號發(fā)出或者接收來自于外界可產(chǎn)生諧振的電磁波。當無線數(shù)據(jù)處理模塊2發(fā)射出對應(yīng)傳感器頻率段的詢問電磁波后，其對應(yīng)的帶有天線的傳感器出現(xiàn)諧振并獲得一定的能量，壓力監(jiān)測硅芯片8在壓力加載下產(chǎn)生的特定回波頻率信號瞬間發(fā)回至壓力芯片管座10，壓力芯片管座10將該信號傳輸給天線12，天線12將該信號發(fā)送至信號收發(fā)裝置，信號收發(fā)裝置中的無線數(shù)據(jù)處理模塊2可以瞬間捕捉到傳感器發(fā)回的回波頻率信號，無線數(shù)據(jù)處理模塊2將該信號處理后以模擬量形式傳遞給計算機控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)即可解讀出傳感器的壓力值。

壓力監(jiān)測硅芯片8在超過一定比例的額定工作壓力后，易影響測量的精度，甚至使壓力監(jiān)測硅芯片破裂失效。許多測量場合操作引起的失誤、或者出現(xiàn)非正常性的壓力沖擊和波動，易產(chǎn)生遠超過壓力傳感器測量量程的壓力信號，使得測量硅膜片處于壓力過載的狀態(tài)下。過了避免壓力過載而損壞壓力測量硅芯片，本實施例中優(yōu)選的，壓力芯片管座10與壓力監(jiān)測硅芯片8中間設(shè)置有保護片，該保護片粘貼固定于壓力芯片管座上。增加保護片后，隨著壓差的增加，測量硅膜片發(fā)生位移，當壓差增加到一定程度后，壓力監(jiān)測硅芯片8與保護片接觸，阻止其進一步位移，從而起到保護作用。本實施例中進一步優(yōu)選的，該保護片為陶瓷保護片9。

本發(fā)明中所述的壓力監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測多個傳感器中的壓力值，因此，優(yōu)選的壓力傳感器可以設(shè)置有若干個。本實施例中，壓力傳感器設(shè)置有4個，分別為第一傳感器3、第二傳感器4、第三傳感器5、以及第四傳感器6，每個傳感器都有其對應(yīng)的頻率段，如果壓力監(jiān)測系統(tǒng)要監(jiān)測第一傳感器3中的壓力值，那信號收發(fā)裝置中的無線數(shù)據(jù)處理模塊2發(fā)出對應(yīng)第一傳感器3頻率段的詢問電磁波，第一傳感器3中的天線接收該詢問電磁波后使該傳感器3出現(xiàn)諧振并獲得一定的能量，第一傳感器3在壓力加載下產(chǎn)生特定的回波頻率信號，該信號經(jīng)壓力芯片管座10傳輸，并經(jīng)信號處理模塊11處理后，通過天線12發(fā)送至信號收發(fā)裝置中，實現(xiàn)信號的的轉(zhuǎn)化與解讀。當然，其他壓力傳感器的實施過程跟第一傳感器3的實施過程是一致的。

本發(fā)明中計算機控制系統(tǒng)模塊1可以為plc可編程控制器或dcs分布式控制系統(tǒng)中的任意一種。無論是plc可編程控制器還是dcs分布式控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的作用是將來自無線數(shù)據(jù)處理模塊中的信號解讀成具體的壓力值。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，一種無源無線多路壓力監(jiān)測系統(tǒng)，包括信號收發(fā)裝置以及壓力傳感器；信號收發(fā)裝置包括無線數(shù)據(jù)處理模塊以及計算機控制系統(tǒng)模塊；壓力傳感器包括位于壓力傳感器基座內(nèi)的壓力監(jiān)測硅芯片、壓力芯片管座、信號處理裝置以及天線，壓力監(jiān)測芯片與壓力芯片管座連接，壓力監(jiān)測硅芯片通過鍍金金針與信號處理裝置連接導通，信號處理裝置通過連接桿與壓力芯片管座固定連接，天線位于信號處理裝置上。本發(fā)明通過采用表面聲波原理的壓力傳感器，該系統(tǒng)在無源無線狀態(tài)下實現(xiàn)壓力測量值的數(shù)據(jù)傳輸、采集、和交換功能，該系統(tǒng)簡單可靠，且能降低系統(tǒng)的運行和維護成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王徐堅;李俊毅;張曙;郝正宏;魏嘉;姚康;湯俐敏
受保護的技術(shù)使用者：上海洛丁森工業(yè)自動化設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.07
技術(shù)公布日：2017.08.18