[发明专利]一种基于相关度的压实度随车检测系统

权利要求书

1.一种基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：包括振动传感器、数据采集仪、上位机、显示器，

通过振动传感器采集加速度信号，数据集采仪通过IEPE接口连接振动传感器接收加速度信号，对振动信号进行调理后，AD转换、FFT变换，将频域信息内的幅度和相位发送给上位机，上位机对频域信息进行基于相关度函数系数的算法计算压实度，并将压实度发送到显示器进行显示；

所述基于相关度函数系数的算法计算压实度，包括：

将频域信息按幅度和相位进行1-300的序列编组，得到1-300的编组序列；

步骤g：定义编号m初始值为0对应的是所述的1-300的编组序列；m大于300则跳转步骤j，否则计算R_xx(0)当前收到数据的自相关度函数数值和R_yy(0)经验数据的自相关度函数数值，计算公式为m＝0；

振动频谱信号数列x(n)的自相关函数定义为

式中，m表示序列的循环下标，取值范围为0～300；N表示序列长度，为自然数；

步骤h：计算当前数据与经验数据的互相关度函数R_xy(m)，公式为

步骤i：计算相关函数系数函数ρ_xy(m)，为一个无量纲的函数，且取值范围为[0，1]，公式为m＝m+1；跳转步骤g；

步骤j：对ρ_xy进行循环比较，找出该函数的最大值，则此值为当前数据的压实度数值。

2.根据权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：所述振动传感器的灵敏度50mv/g，频响1～5000HZ，谐振频率20KHZ，工作温度-40～100℃。

3.根据权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：所述数据采集仪的系统供电9～36V，工作温度-40℃至+85℃，储存温度-55℃至125℃，时域信息存储采样率4.096K、时序信息的分辨率为250μs。

4.根据权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：所述数据采集仪还包括数据存储设备，上电即开启存储模式，进行实时的振动时域信号存储，断电完成存储数据。

5.根据权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：所述上位机通过CAN总线接收数据采集仪的频域信息，并对频域信息的相位与幅度参数进行基于相关度算法的压实度计算，并将计算结果通过CAN总线发送到显示器进行显示。

6.根据权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统，其特征在于：所述显示器对上位机上传的压实度参数进行实时显示，并且将压实度参数与设计指标进行比较并将结果进行颜色上的划分方便操作人员查看，并且显示器还具有回放显示压实过程及压实度参数的功能。

7.权利要求1所述的基于相关度的压实度随车检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a：振动传感器采集时域加速度信号；

步骤b：时域加速度信号通过模拟滤波器进行抗混叠滤波；

步骤c：将过滤后的模拟信号以一定的采样速率，进行AD转换；

步骤d：采集一定点数后，进行一次快速FFT变换；

步骤e：快速FFT变换后的频域信息按幅度和相位进行序列编组；

步骤f：上位机将接收到频域信息与存储区中保存的经验数据进行相关度函数系数计算；

步骤g：生成相关函数系数函数，并求出该函数的最大值，并以此值作为当前压实度的数值。