一种用于纸箱的承重检测设备的制作方法

本发明涉及承重检测，更具体地说，本发明涉及一种用于纸箱的承重检测设备。

背景技术：

1、纸箱承重检测设备用于评估纸箱的承重能力，测量和记录纸箱在压力下的变形和破坏情况，以确保其承受特定的负荷和保护货物的安全性。通过使用该设备，制造商和运输公司可以确保纸箱的品质，并避免在运输过程中发生损坏或损失，这对于保护商品和降低运输成本非常重要。

2、纸箱承重检测的原理是利用传感器测量纸箱所受力的大小，并根据力学原理和传感器输出进行分析和判断。目前缺乏一致的纸箱承重检测标准，导致结果不可比较和不确定性；当前的纸箱承重检测方法多依赖于人工经验和简单的实验装置，缺乏高精度的自动化检测设备和技术，影响对纸箱结构稳定性的准确评估；传统的纸箱承重检测需要进行物理实验或样品破坏性测试，耗时耗力且成本较高。

3、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种用于纸箱的承重检测设备，该纸箱承重检测设备将信号检测模块和信号处理模块结合，通过纸箱承重检测模型电路实现了对纸箱承重状态的准确测量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，该纸箱承重检测设备将信号检测模块和信号处理模块，通过纸箱承重检测模型电路实现了对纸箱承重的测量，该设备包括信号检测模块、信号处理模块、显示模块、报警模块，所述信号检测模块对承重纸箱进行检测，通过压力检测器、频率检测器和电流检测器对信号进行检测、转化和显示；所述信号处理模块通过变形分析器和信号检测分析对信号检测模块检测到的数据进行处理分析；所述控制模块实时监控可控设备的状态、参数和工作情况，评估设备的运行状况及提取关键信息，并根据需要进行修正和调整，以实现预期的目标和性能；所述显示模块，实时反映设备的工作状态和数据的测量结果，通过触摸屏、按键和菜单，使操作者可以进行输入和选择；所述报警器模块，在检测纸箱承重极限时发出警报信号。

3、作为本发明再进一步的方案，所述压力检测器的测量电路监测纸箱内部的压力状态，当压力达到纸箱承重极限范围时，压力检测器会触发警报模块及自动切断施压系统，将压力传感器与连接有施压装置的纸箱相连，记录压力检测器的测量数据，实时监测压力变化，将测量到的数据通过控制模块传输到信号处理模块，压力传感器电路由电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15、r16，5v电源vcc，电容c1、c2、c3，运算放大器u1、u2、u3、u4组成。

4、作为本发明再进一步的方案，所述频率检测器通过频率测量电路将压力传感器测量出的压力数据转化为频率信号，所述频率检测器通过测量频率变化进行频谱分析，用于分析信号的频率分布和幅度特性，将测量到的数据转换为数字信号利用无线通信技术将数据通过控制模块传输到信号处理模块，接收端设备接收到传输的频率信号进行解码和解析，频率检测电路由6v电源vcc，lt1021bch-5u1，电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8，运算放大器u2，pnp三极管q1、q2，电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7，二极管d1、d2、d3、d4，开关s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7组成。

5、作为本发明再进一步的方案，所述电流检测器的测量电路将频率信号转换为电流信号形式，使得输出的电流信号在电流表上清晰显示，电流检测器将毫安级别的输入电流放大到可现实的幅度，电流信号输出电路由1.5v的直流电源v1,电阻r1、r2、r3、r4、r5，电容c1、c2、c3，三极管q1、q2，二极管d1、d2、d3、d4，运算放大器u1，电感l1组成。

6、作为本发明再进一步的方案，所述变形分析器，激光与图像融合测量纸箱承重状态，发射短脉冲的激光束，激光束照射到纸箱后会产生反射，以光波的形式返回，利用接收器接收并转换为电信号，通过计时器测量光波从发射到返回所经过的时间，根据时间与距离公式得到目标物体与激光测距仪之间的距离，进而得到承重前后纸箱的状态信息，通过摄像机获取承重前后的两个图像，将两个图像的特征点和对应点匹配得到两幅图像之间的位移差异，利用摄像机的内参矩阵、基线长度结合视差值，计算出纸箱到相机的距离，进而得到承重前后纸箱的状态信息，为提高测距系统的性能和鲁棒性将上述两个方法测得的结果结合，所述信号检测分析器，对采集到的存在异常值和不完整的数据进行去除异常值和填补缺失的操作，对变形分析器得到的信号进行分析处理，对于每个被测纸箱设置一个阈值来判断纸箱承重状态，将生成的报告和可视化结果反馈到控制模块，控制模块经过处理传输到显示模块中显示。

7、本发明一种用于纸箱的承重检测设备的技术效果和优点：所述信号检测模块利用压力检测器、频率检测器和电流检测器结合有效解决测量低效的问题，检测不需要依靠人工参与，不会受到人为因素的导致的错误和不稳定性。所述信号处理模块，提供高精确度的测量结果，可以迅速纸箱承重的状态信息，激光测量和图像测量结合，避免单一测量方法的不准确问题。所述控制模块提供实时监测和反馈，及时发现和修正问题，避免不合格产品的产生或不良产品的流入市场，传输时利用无线通信技术将湿度数据传输到接收端设备，并在设备上显示。

技术特征：

1.一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，该设备包括控制模块、信号检测模块、信号处理模块、显示模块、报警模块，控制模块分别与信号检测模块、信号处理模块、显示模块、报警模块相连，所述控制模块实时监控可控设备的状态、参数和工作情况，评估设备的运行状况及提取关键信息；所述信号检测模块对承重纸箱进行检测，通过压力检测器、频率检测器和电流检测器对信号进行检测、转化和显示；所述信号处理模块通过变形分析器和信号检测分析对信号检测模块检测到的数据进行处理分析；所述显示模块，实时反映设备的工作状态和数据的测量结果；所述报警器模块，在检测纸箱承重极限时发出警报信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述压力检测器的测量电路监测纸箱内部的压力状态，当压力达到纸箱承重极限范围时，压力检测器会触发警报模块及自动切断施压系统，将压力传感器与连接有施压装置的纸箱相连，记录压力检测器的测量数据，实时监测压力变化，将测量到的数据通过控制模块传输到信号处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述压力测量电路连接关系为：5v电源vcc的一端分别连接有电容c1的一端、电容c2的一端、电阻r13的一端、电阻r3的一端、运算放大器u1的2号引脚、电阻r2的一端，电容c1的另一端分别连接有电容c2的另一端和接地端，电阻r13的另一端分别连接有电阻r3的另一端、运算放大器u1的6号引脚和电阻r1的一端，电阻r1的另一端分别连接有电容c2的另一端、电阻r12的一端和运算放大器u1的3号引脚，电阻r12的另一端分别连接有运算放大器u1的5号引脚、电阻r6的一端和电阻r16的一端，运算放大器u1的1号引脚分别与电阻r14的一端和电阻r5的一端相连，电阻r14的另一端分别与运算放大器u2的6号引脚和电阻r6的一端相连，电阻r16的另一端连接有电阻r7的一端，电阻r7的另一端连接有滑动变阻器r4的一端，电阻r5的另一端连接有滑动变阻器r4的另一端，滑动变阻器滑片端连接有运算放大器u3的6号引脚，运算放大器u3的5号引脚分别连接有电阻r17的一端和滑动变阻器r9的一端，运算放大器u3的1号引脚分别连接有电阻r15的一端和电阻r17的另一端，运算放大器u2的5号引脚分别连接有电阻r8的一端和滑动变阻器r9的另一端，运算放大器u2的1号引脚分别连接有电容c3的一端、电阻r8的一端和输出端，电容c3的另一端连接有电阻r15的另一端滑动变阻器r9的滑片端分别连接有电阻r9的一端和电阻r10的一端，电阻r10的另一端分别连接有运算放大器u4的1号引脚和运算放大器u4的5号引脚，运算放大器u4的6号引脚连接有滑动变阻器r11的滑片端，电阻r2的另一端连接有电阻r11的一端，电阻r11的另一端分别连接有输出端和接地端。

4.根据权利要求1所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述频率检测器通过频率测量电路将压力传感器测量出的压力数据转化为频率信号，所述频率检测器通过测量频率变化进行频谱分析，用于分析信号的频率分布和幅度特性，将测量到的数据转换为数字信号利用无线通信技术将数据通过控制模块传输到信号处理模块，接收端设备接收到传输的频率信号进行解码和解析。

5.根据权利要求4所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述频率测量电路连接关系为：6v电源vcc分别连接有u1的in端和电阻r6的一端，u1的trim端分别连接有输入端和电阻r1的一端，u1的out端分别连接有u1的gnd端、接地端、电阻r4的一端、电容c1的一端、电容c2的一端和电容c5的一端，电阻r1的另一端分别连接有运算放大器u2的反相输入端和电容c7的一端，电容c7的另一端分别连接有运算放大器u2的输出端和电阻r5的一端，运算放大器u2的正向输入端分别与电阻r2的一端、电容c1的一端、电容c2的一端和开关s3的一端相连，电阻r2的另一端连接有电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接有电阻r4的另一端，电阻r5的另一端连接有三极管q1的基极，电阻r6的另一端连接有三极管q1的发射极，电容c5的另一端分别连接有三极管q1的集电极、二极管d1的一端和三极管q2的基极，二极管d2的另一端分别连接有二极管d3的一端和开关s7的一端，开关s7的另一端分别连接有开关s6的一端、开关s4的一端、开关s8的一端开关s5的一端和电容c4的一端，开关s6的另一端连接有接地端，开关s4的另一端连接有接地端，开关s8的另一端分别连接有电容c4的一端、开关s3的一端、开关s1的一端和开关s2的一端，开关s2的另一端分别连接有开关s5的一端、二极管d3的一端和电阻r7的一端，开关s1的另一端分别连接有电容c3的一端、二极管d1的一端和电阻r8的一端，电容c3的另一端连接有接地端，二极管d1的另一端连接有接地端，电阻r8的另一端连接有6v电源vcc，电阻r7的另一端分别连接有电容c6的一端和二极管d4的一端，电容c6的另一端连接有接地端，二极管d4的另一端分别连接有三极管q2的集电极和输出端，三极管q2的发射极连接有输出端。

6.根据权利要求1所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述电流检测器的测量电路将频率信号转换为电流信号形式，使得输出的电流信号在电流表上清晰显示，电流检测器将毫安级别的输入电流放大到可现实的幅度，电流测量电路的连接关系为：1.5v的直流电源v1的正电极分别连接有接地端、电阻r1的一端、电容c1的一端、运算放大器u1的3号引脚、三极管q1的发射极、电阻r2的一端、三极管q2的发射极、电容c2的一端、电容c3的一端、二极管d3的一端和二极管d4的一端，1.5v的直流电源v1的负电极分别连接有运算放大器u1的8号引脚、4号引脚、5号引脚、电阻r4的一端和电感l1的一端，电阻r1的另一端分别连接有二极管d1的一端、电容c1的一端和三极管q1的基极，二极管d1的另一端连接有运算放大器u1的6号引脚，三极管q1的集电极连接有运算放大器u1的1号引脚，电阻r2的另一端分别连接有电阻r3的一端和三极管q2的基极，电阻r3的另一端连接有运算放大器u1的2号引脚，运算放大器u1的7号引脚分别连接有电阻r4的另一端、二极管d4的另一端和输出端，三极管q2的集电极分别连接有二极管d2的一端和电感l1的另一端，二极管d2的另一端分别连接有电容c2的一端和电阻r5的一端。

7.根据权利要求1所述的一种用于纸箱的承重检测设备，其特征在于，所述变形分析器，激光与图像融合测量纸箱承重状态，发射短脉冲的激光束，激光束照射到纸箱后会产生反射，以光波的形式返回，利用接收器接收并转换为电信号，通过计时器测量光波从发射到返回所经过的时间，根据时间与距离公式得到目标物体与激光测距仪之间的距离，进而得到承重前后纸箱的状态信息，通过摄像机获取承重前后的两个图像，将两个图像的特征点和对应点匹配得到两幅图像之间的位移差异，利用摄像机的内参矩阵、基线长度结合视差值，计算出纸箱到相机的距离，进而得到承重前后纸箱的状态信息，为提高测距系统的性能和鲁棒性将上述两个方法测得的结果结合，所述信号检测分析器，对采集到的存在异常值和不完整的数据进行去除异常值和填补缺失的操作，对变形分析器得到的信号进行分析处理，对于每个被测纸箱设置一个阈值来判断纸箱承重状态，将生成的报告和可视化结果反馈到控制模块，控制模块经过处理传输到显示模块中显示。

技术总结
本发明涉及承重检测技术领域，具体公开了一种用于纸箱的承重检测设备。包括信号检测模块、信号处理模块、显示模块、报警模块，所述信号检测模块对承重纸箱进行检测，通过压力检测器、频率检测器和电流检测器对信号对信号进行检测、转化和显示；所述信号处理模块通过变形分析器和信号检测分析对信号检测器模块检测到的数据进行处理分析；所述控制模块实时监控可控设备的状态、参数和工作情况；所述显示模块，实时反映设备的工作状态和数据的测量结果；所述报警器模块，在检测纸箱承重极限时发出警报信号。本发明根据力学原理和传感器电路输出进行分析和判断，结合自动化技术，实现了对纸箱承重能力的准确评估。

技术研发人员：王为民
受保护的技术使用者：安徽银龙重工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15