[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

说明书

本发明公开了一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置及方法，装置包括设置有称重台、均匀分布在称重台上的凸块，分别设置在称重台两侧用于控制系统测试的红外信号传感器、用于采集加速度信号的数据采集模块、用于进行信号分析处理的数据处理模块以及用于显示待测物重量的显示屏。待测物体通过称重台时，对凸块产生冲击，数据处理模块对由信号采集模块采集并传送的冲击信号进行时域平均、SVD降噪、EMD分解处理，将分解后的剩余分量作为标定待测物重量的指标。本发明所述称重装置结构简单、造价低廉、动态性能好，且传感器同与待测物非接触测量在保证测量精度的同时可增加装置使用寿命。

技术领域

本发明涉及信号检测及信号处理技术领域，具体说是涉及一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置及方法。

背景技术

动态称重系统具有较大的市场需求。目前主流的动态称重系统均使用力传感器，由于传感器直接和被测表面接触，承受冲击力很大，对其可靠性和耐久性造成巨大影响，造成现有动态称重系统存在精度低、工艺难度大以及系统造价高等缺点。

发明内容

鉴于已有技术存在的不足，本发明的目的是要提供一种基于加速度信号经验模式分解的动态称重装置以提高动态称重系统的稳定性和检测精度。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

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，得被测对象重量，并由显示屏显示。

进一步地，作为本发明的优选，所述称重台为钢板结构。

进一步地，作为本发明的优选，所述凸台个数为5个，并采用钢材料以焊接方式连接于称重台。

进一步地，作为本发明的优选，所述加速度传感器以螺纹方式连接于称重台。

本发明另一目的是要提供一种基于上述动态称重装置的称重方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、自整定：开启装置并使用标准质量测试对象通过测试区，实现系统标定。

S2、测试过程：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。

S3、信号采集：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。

S4、信号处理：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。

S5、重量显示：被测对象的重量通过显示屏显示。

进一步地，所述S1步骤包括：

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；