[实用新型]一种新型安全帽质量检测系统

说明书

本实用新型提出一种新型安全帽质量检测系统，包括主控制模块、压力信号采集及转换模块、A/D转换器、存储器及液晶显示屏，存储器和显示屏均与主控制模块相连，压力信号采集及转换模块通过A/D转换器与主控制模块相连，压力信号采集及转换模块采用压电式力传感器及电荷放大器，压电式力传感器的输出经电荷放大器与A/D转换器的输入端相连；该方案在安全帽的穿刺测试检测中，能够连续的采集安全帽所受压力数据，可实现快速、准确的检测判断，并以液晶屏直观的显示，检测结果稳定可靠、精度高，克服传统思维限制，具有广泛的推广及实用价值。

技术领域

本实用新型涉及安全帽质量检测领域,具体涉及一种新型安全帽质量检测系统。

背景技术

国内现在生产销售的安全帽测试设备主要参考GB/T 2812－2006《安全帽测试方法》进行设计生产，目前，对安全帽穿刺的试验测试主要采用以下方式：(1)打开仪器电源开关，预热20分钟左右，用左手抬起重锤，右手将安全帽放在头模上并固定好；(2)点击下降按钮，电机反转，提升架由下而上运行，当达到下限位时，即与落锤完全接触时，提升架停止运行并吸住落锤；点击上升按钮，电机正转，提升架和重锤同步上升，当上升到1m左右高度时，提升架和落锤停止运行；(3)点击清除按钮，清除显示屏上的力值，点击释放按钮，落锤通过轨道迅速落下，砸在安全帽的上端，同时冲击力值显示最大值并锁存；(4)记录实验数据，一次试验完成。

上述方式只是通过采集最大值来判断安全帽的质量，不能完整的检测整个行程中的受力力值变化，例如，有可能采集的最大值确实没有超标，但是，由于整个受力变化波形上升或下降的太快，实际安全帽的质量是比较差的，这种情况下，仅通过检测最大值来判断安全帽的质量是不准确的，亟待提出一种方案，以实时、连续的采集安全帽整个受力过程中的压力变化，进而方便做出准确的检测分析。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术仅检测安全帽受力的最大值，没有检测连续力值变化，提出一种新型安全帽质量检测系统。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种新型安全帽质量检测系统，包括主控制模块、压力信号采集及转换模块、A/D转换器、存储器及液晶显示屏；存储器和显示屏均与主控制模块相连，压力信号采集及转换模块通过A/D转换器与主控制模块相连，所述压力信号采集及转换模块采用压电式力传感器及电荷放大器，压电式力传感器的输出经电荷放大器与A/D转换器的输入端相连。

进一步的，所述A/D转换器采用ADS1271，其与电荷放大器之间还连接有一前置处理电路，以对电荷放大器输出的电压信号进行预处理。

进一步的，所述前置处理电路采用运算放大器U14及其外围电路，运算放大器U14的同相输入端通过电阻R34及电容C66与电荷放大器的输出相连，运算放大器U14的反相输入端与输出端之间连接有电阻R32，且反相输入端通过电阻R33接地，运算放大器U14的输出端与A/D转换器ADS1271的管脚1相连。

进一步的，所述A/D转换器与主控制模块之间通过光电耦合器相连，以减小噪声对高精度A/D转换器的影响。

进一步的，所述安全帽质量检测系统还包括与主控制模块相连的报警器，以进行及时报警提示。

进一步的，所述主控制模块采用STM32F429IGT6处理器。

进一步的，所述存储器采用32M字节存储容量的W25Q256。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本方案所提出的安全帽质量检测系统，通过对于安装在安全帽测试底座底部的压力传感器输出的变化的力值连续、实时采样和存储，通过对电路的结构进行设计，可以完成安全帽的穿刺实验的实时检测和处理，并执行相应的保护、报警、停机等操作，从而从贯穿整个穿刺全过程的角度，全面、准确、细致的检测判断安全帽是否合格，并以液晶显示屏直观的显示受力波形，具有较好的实用价值及推广意义。