一种次声传感器和电子设备制造技术

本发明专利技术提供一种次声传感器和电子设备，其中次声传感器包括：外壳、传感头和处理电路，传感头和处理电路均预先定义有低频截止频率；传感头用于采集次声波数据，将所采集的次声波数据转换为第一电信号，并传递给处理电路；处理电路用于将第一电信号处理成第二电信号后输出。这样，次声传感器设置于长输天然气管道等环境时，若存在气体泄漏点，则泄漏气体与管壁摩擦而产生声音，其中低频部分的声音可以传播较远距离，次声传感器采集到传播的次声波数据，即可根据次声传感器输出的电信号判断长输气体管道是否正常，并在判定长输气体管道可能存在气体泄漏时及时采取有效措施，极大程度地提高了长输气体管道的次声波监测的准确性和时效性。

Infrasound sensor and electronic equipment

The invention provides an infrasound sensor and an electronic device, in which the infrasound sensor includes a shell, a sensing head and a processing circuit, the sensing head and the processing circuit are predefined with a low frequency cut-off frequency, and the sensing head is used to collect infrasound data, convert the collected infrasound data into the first electric signal, and transmit it to the processing. The processing circuit is used to process the first electrical signal into a second electrical signal and output. In this way, when infrasound sensors are installed in long distance natural gas pipelines and other environments, if there is a gas leakage point, the leakage gas rubs against the pipe wall to produce sound. The sound of the low frequency part can be transmitted over a long distance. The infrasound data collected by infrasound sensors can be judged according to the electrical signals output by infrasound sensors. The accuracy and timeliness of infrasound monitoring for long-distance gas pipelines are greatly improved by taking effective measures to determine whether the long-distance gas pipelines are normal or not and when gas leakage may occur.

【技术实现步骤摘要】
一种次声传感器和电子设备
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种次声传感器和电子设备。
技术介绍
在长输气体管道工程中，需要对长输气体管道进行泄漏监测。然而，由于气体可压缩性较强，因此在长输气体管道泄漏时，管内的压力和流量的变化量较小，无法通过管道内的流体参数等判定是否发生泄漏。因此，亟需一种能有效监测长输气体管道的泄漏监测方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种次声传感器和电子设备，以解决现有气体管道泄漏无法监测的技术问题。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供的具体方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种次声传感器，包括：外壳、传感头和处理电路，其中，所述传感头和所述处理电路均预先定义有低频截止频率；所述传感头设置于所述外壳上，所述调理电路设置于所述外壳内，所述传感头的信号输出端与所述调理电路的信号输入端电连接；所述传感头用于采集次声波数据，将所采集的次声波数据转换为第一电信号，并将所述第一电信号传递给处理电路；所述处理电路用于将所述第一电信号处理成第二电信号后输出。可选的，所述传感头为电荷输出型部件；所述处理电路包括前置电路和后置电路，所述前置电路的信号输入端与所述传感头的信号输出端电连接，所述前置电路的信号输出端与所述后置电路的信号输入端电连接；所述传感头将所采集的次声波数据转换为第一电荷信号；所述前置电路用于将所述第一电荷信号转化为第一电流信号；所述后置电路用于将所述第一电流信号转换为第一电压信号。可选的，所述前置电路包括：电源、电荷放大转换电路、信号调理电路、电流环电路以及公用接口；所述电源为所述传感头供电，所述传感头在采集到次声波数据时输出第一电荷信号，所述第一电荷信号经由所述电荷放大转换电路和所述信号调理电路处理后，传输至所述电流环电路，所述电流环电路将所接收的电信号转换为所述第一电流信号，通过所述公用接口将所述第一电流信号输出至所述后置电路。可选的，所述第一电流信号的取值范围为4毫安至20毫安；所述第一电压信号的取值范围为-10伏至+10伏。可选的，所述外壳为铸铝材质的防水外壳。可选的，所述电源包括正电源电路和负电源电路；所述正电源电路用于提供正电源，所述负电源电路用于提供负电源。可选的，所述电荷放大电路的低频截止频率为0.161Hz。可选的，所述传感器匹配电路包括低通滤波电路，所述低通滤波电路的截至频率为10050Hz。可选的，还包括连接器和连接件，所述连接件设置于所述外壳上；所述传感头与所述连接器的一端螺纹连接，所述连接器的另一端与所述连接件螺纹连接。第二方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括第一方面中任一项所述的次声传感器。本专利技术实施例中，所提供的次声传感器包括传感头、外壳以及设置于所述外壳内的处理电路，传感头采集环境中的次声波数据，并将采集的次声波数据转换为第一电信号给处理电路，由处理电路将第一电信号处理成第二电信号后输出，第二电信号为一定取值范围内的可用信号。这样，次声传感器设置于长输天然气管道等环境时，若存在气体泄漏点，则泄漏点的气体与管壁摩擦而产生声音，且其中低频部分的声音可以传播较远距离。这样，次声传感器采集到传播的次声波数据，即可根据次声传感器输出的电信号判断长输气体管道是否正常，并在判定长输气体管道可能存在气体泄漏时及时采取有效措施，极大程度地提高了长输气体管道的次声波监测的准确性和时效性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种次声传感器的结构示意图；图2a至图2e为本专利技术实施例提供的次声传感器的部分结构示意图；图3至图17为本专利技术实施例提供的次声传感器的处理电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，图1为本专利技术实施例提供的次声传感器的结构示意图。如图1所示，一种次声传感器，包括：外壳110、传感头120和处理电路130，其中，所述传感头120和所述处理电路130均预先定义有低频截止频率；所述传感头120设置于所述外壳110上，所述调理电路设置于所述外壳110内，所述传感头120的信号输出端与所述调理电路的信号输入端电连接；所述传感头120用于采集次声波数据，将所采集的次声波数据转换为第一电信号，并将所述第一电信号传递给处理电路130；所述处理电路130用于将所述第一电信号处理成第二电信号后输出。本实施例中的次声传感器10，可以用于长输气体管道等环境的次声波监控。所述次声传感器10包括外壳110、传感头120和处理电路130，所述传感头120和所述处理电路130均设置于所述外壳110内。所述外壳110为次声传感器10的保护壳体，将传感头120和处理电路130包围在所述外壳110的容纳空间内，不易被环境中的液体、灰尘等损坏。具体的，所述外壳110可以由铸铝材质制作，具备防尘能力。由于该次声传感器10多用户长输气体管道的气体泄漏点监控，因此要求所述外壳110的防护等级达到IP66以上，防爆等级达到ExdIIBT4以上。所述外壳110的具体形状和结构，可以根据需求具体设置，只要能包裹处理电路130和传感头120的部分结构即可，在此不作限定。所述传感头120为所述次声传感器10的数据采集部件，用于采集环境中的次声波数据，并将采集的次声波数据转换为第一电信号，将第一电信号传递给处理电路130处理。所述传感头120可以包括低频声波敏感元件和信号处理单元，低频声波敏感元件用于采集次声波数据，并将采集的次声波数据传递给信号处理单元，由信号处理单元将采集的次声波数据转换为电信号，即为所述传感头120输出的第一电信号。所述处理电路130用于处理传感头120输出的初始的第一电信号，将所接收的第一电信号处理成第二电信号后，所述第二电信号可以为一定范围内变化的电压信号或者电信号，用于反应一定的次声波数据，所述第二电信号可以由外接设备直接接收和使用。具体的，所述处理电路130可以包括滤波电路、放大电路、补偿电路、校正电路等，不作限定。在一种具体实施方式中，如图1、图2a至图2e所示，所述次声传感器10还可以包括连接器和连接件113，所述连接件113设置于所述外壳110上；所述传感头120与所述连接器的一端螺纹连接，所述连接器的另一端与所述连接件113螺纹连接。通过连接器将传感头120连接到外壳110的连接件113上。具体的，连接件113需要满足承受20MPa压力的情况下也不会发生漏油或者漏气的问题。传感头120本身优选采用10-32同轴插孔，处理电路130的电路板131是SMA接口，这样，传感头120和电路板131可以通过一个10-32转SMA接口的电缆实现电连接。其中，传感头120采用10-32同轴插孔，同轴插孔的内心可以为单根信号输出端，传感头120的外围螺丝接地，且传感器的金属外壳11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种次声传感器，其特征在于，包括：外壳、传感头和处理电路，其中，所述传感头和所述处理电路均预先定义有低频截止频率；所述传感头设置于所述外壳上，所述调理电路设置于所述外壳内，所述传感头的信号输出端与所述调理电路的信号输入端电连接；所述传感头用于采集次声波数据，将所采集的次声波数据转换为第一电信号，并将所述第一电信号传递给处理电路；所述处理电路用于将所述第一电信号处理成第二电信号后输出。

【技术特征摘要】
1.一种次声传感器，其特征在于，包括：外壳、传感头和处理电路，其中，所述传感头和所述处理电路均预先定义有低频截止频率；所述传感头设置于所述外壳上，所述调理电路设置于所述外壳内，所述传感头的信号输出端与所述调理电路的信号输入端电连接；所述传感头用于采集次声波数据，将所采集的次声波数据转换为第一电信号，并将所述第一电信号传递给处理电路；所述处理电路用于将所述第一电信号处理成第二电信号后输出。2.根据权利要求1所述的次声传感器，其特征在于，所述传感头为电荷输出型部件；所述处理电路包括前置电路和后置电路，所述前置电路的信号输入端与所述传感头的信号输出端电连接，所述前置电路的信号输出端与所述后置电路的信号输入端电连接；所述传感头将所采集的次声波数据转换为第一电荷信号；所述前置电路用于将所述第一电荷信号转化为第一电流信号；所述后置电路用于将所述第一电流信号转换为第一电压信号。3.根据权利要求2所述的次声传感器，其特征在于，所述前置电路包括：电源、电荷放大转换电路、信号调理电路、电流环电路以及公用接口；所述电源为所述传感头供电，所述传感头在采集到次声波数据时输出第一电荷信号，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，
申请(专利权)人：北京目黑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11