[发明专利]基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置及方法

权利要求书

1.一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于，装置包括：称重台、第一红外传感器、第二红外传感器、若干凸台、加速度传感器、信号采集模块、信号处理模块以及显示屏；

所述称重台两侧以称重台中心为基准对称设置有第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器和第二红外传感器均与信号采集模块连接；第一红外传感器和第二红外传感器之间的称重台部分构成本装置的测试区；所述测试区内分布以称重台中心为对称基准均匀设置的若干凸台；所述称重台底部中心位置设有加速度传感器，所述加速度传感器与信号采集模块连接；

所述信号采集模块连接信号处理模块，将由所述第一红外传感器、第二红外线传感器以及所述加速度传感器采集到的信号传输给信号处理模块进行处理，获得被测对象重量，并由显示屏显示；

当第一红外传感器检测到待测物进入测试区时测试开始，当第二红外传感器检测到待测物离开测试区时测试结束，测试过程中，被测对象依次通过设置于测试区的凸台，加速度传感器检测到多个冲击振动信号；所述信号采集模块分别采集第一红外传感器、第二红外传感器和加速度传感器检测到的信号，并将所采集的信号数据传送给信号处理模块；信号处理模块根据预先设定的阈值和采样长度对接收的冲击振动信号依次进行时域平均、信号降噪、信号分解处理，以处理后冲击振动信号剩余分量的峰值标定被测对象的重量；被测对象的重量通过显示屏显示；系统首次使用之前需使用标准质量测试对象通过测试区，实现系统标定。

2.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述称重台为钢板结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述凸台个数优选为5个，并采用钢材料以焊接方式连接于称重台。

4.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述加速度传感器以螺纹方式连接于称重台。

5.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述系统标定步骤具体包括：

S11、开启装置，使用标准质量测试对象通过测试区；

S12、采集标准质量测试对象通过若干凸台产生的冲击振动信号；

S13、对采集到的冲击振动信号进行时域平均、信号降噪、信号分解处理；

S14、提取处理后冲击振动信号的剩余分量；

S15、通过计算得出剩余分量峰值与测试对象重量的线性关系；

S16、将装置调整至自整定位置1。

6.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述信号降噪采用奇异值分解降噪，其步骤包括：

S41、提取时域平均处理后的冲击振动信号；

S42、对冲击振动信号进行延时重构；

S43、利用奇异值分解降噪算法对重构的冲击振动信号进行分解，求取分解信号特征值；

S44、针对分解信号设置一特征值阈值，将分解信号特征值与该阈值进行比较：如果分解信号特征值不大于该阈值，则将分解信号特征值置零后，再对分解信号进行奇异值分解降噪逆变换，否则直接对分解信号进行奇异值分解降噪逆变换；

S45、分解信号经奇异值分解降噪逆变换得到降噪后的冲击振动信号。

7.根据权利要求1所述的一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置，其特征在于：所述信号分解采用基于经验的模式分解方法，对降噪后的冲击振动信号进行分解处理。