專利名稱：圖書缺損自動檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動檢測系統(tǒng)，特別是一種圖書缺損自動檢測方法及檢測裝置， 適用于圖書館等。
背景技術：
圖書館是向社會公眾提供文獻、信息、資料以及服務的公益文化平臺。藏書屬于國 家財產(chǎn)，任何人不得采取任何手段竊為已有。但是，撕頁、開天窗、偷梁換柱等占為已有的現(xiàn) 象還是時有發(fā)生。為了解決上述問題，現(xiàn)階段的圖書館工作人員只能采用手動檢測的方法，還書時 每頁都要翻，一般每位讀者可以借6本書，每本書籍少則200余頁，多則幾千頁。根據(jù)相關試 驗信息，天津科學技術出版社出版的“頭頸腫瘤學”，開本787*1092毫米(1/16)，共860頁， 手動檢查約需12分鐘。機械工業(yè)出版社出版的“數(shù)據(jù)庫開發(fā)實例解析”開本787*1092毫米 (1/16)，共459頁，手動檢查約需9分鐘?！鞍俪粎捦鈬枨遍_本787*1092毫米(1/16)， 275頁，手動檢查約需5分鐘?！疤悄虿嶋H”開本787*1092毫米(1/32)，293頁，手動檢查 約5分鐘，……。如果每人借4本書，兩本1/16開本，兩本1/32開本，人工檢查時間約為 半個小時，按每日上午4小時工作量來算約檢查8到10名讀者的書。顯然人工檢查圖書的 缺損效率極低，并且檢查人員勞動強度很大，時間久了容易出現(xiàn)誤檢等情況。實際上，現(xiàn)在 圖書館工作過程中很少有人設置專門的檢測人員，更沒有高效率的圖書缺損檢測方法及裝 置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種合理有效的圖書缺損自動檢測方法及檢測裝置，從 根本上解決人工手動檢查所存在的檢查速度慢、耗時長、勞動者工作強度大、檢不準、漏檢 誤檢率高的問題。具備檢測原理新穎，檢測速度快、精度高的優(yōu)點。本發(fā)明的技術方案是首先，在計算機系統(tǒng)中建立一個原始數(shù)據(jù)庫，存放圖書的原 始重量值；當圖書被借后歸還時，將圖書放置于圖書缺損自動檢測裝置的稱重部分，與所述 稱重部分相連的傳感器部分產(chǎn)生電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號，最后通過計算 機系統(tǒng)的I/O接口，存入數(shù)據(jù)庫；計算機系統(tǒng)將借出前、后圖書的檢測重量數(shù)據(jù)相比較，顯 示圖書的破損結(jié)果。一種圖書缺損自動檢測裝置，其技術要點是包括稱重部分、傳感器部分、電氣控 制部分，所述稱重部分采用稱重托盤。所述稱重部分還包括與所述稱重托盤相連的橫梁、所述橫梁下方的磁鐵、所述磁 鐵外周的加力線圈、線圈架，所述傳感器部分的發(fā)光二極管固定在所述線圈架外側(cè)，且通過 光欄與所述傳感器部分的光電二極管相互對應，所述光電二極管與A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、比 較器、晶體管開關、加力線圈、發(fā)光二極管組成閉環(huán)伺服系統(tǒng)，所述比較器輸出端與計算機 系統(tǒng)的I/O接口連接。
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所述稱重托盤下方設置應變式傳感器，所述應變式傳感器與信號放大器、模擬濾 波器、A/D轉(zhuǎn)換器順序連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與計算機系統(tǒng)I/O接口連接。所述晶體管開關分別連接所述比較器輸出端和加力線圈，實現(xiàn)電磁力反饋平衡。本發(fā)明的優(yōu)點和積極的技術效果是由于采用的利用圖書破損時質(zhì)量發(fā)生變化的 特點實現(xiàn)對圖書檢測的方法十分新穎，并極大的解放了人的視覺，工作效率明顯增加。一本 書放在本發(fā)明的檢測裝置的托盤上，3秒內(nèi)即可檢測完畢，完全適應圖書實時自動檢測的要 求。比較人工目測翻頁快了近1000倍。而且圖書頁數(shù)越多，書本越厚，其檢測效果就越明 顯。另外，除了檢測速度快之外，本發(fā)明的檢測精度高。本系統(tǒng)采用高精度傳感器及計算機 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，最大檢測圖書可達5公斤，幾乎可以適用目前圖書館中所有的圖書檢測。分 辨率可以精確到0. 1克，也就是說，如果一本5公斤以內(nèi)的1/16開本的書籍，有超過1/32 頁的缺損都可以被檢測出來。綜上，本發(fā)明可以從根本上解決人工手動檢查所存在的檢查 速度慢、耗時長、勞動者工作強度大、檢不準、漏檢誤檢率高的問題，具有實用價值。本發(fā)明 也可以一次性檢測多本圖書，還書時用原有圖書系統(tǒng)的光筆一本一本的輸入圖書條碼，同 時將圖書一本本的放在本發(fā)明裝置的稱重托盤上，當圖書放置完畢后，本檢測裝置即可立 刻顯示圖書是否存在缺損情況，達到快速檢測的目的。
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的另一種檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖中序號說明1稱重托盤、2連桿、3橫梁、4發(fā)光二極管、5光電二極管、6轉(zhuǎn)換器、 7控制器、8比較器、9計算機系統(tǒng)、10斜波發(fā)生器、11晶體管開關、12光欄、13線圈架、14磁 鐵、15加力線圈、16彈性連接片、17應變式傳感器、18信號放大器、19模擬濾波器、20A/D轉(zhuǎn) 換器、21固定支架。
具體實施例方式根據(jù)圖1-2對本發(fā)明作詳細描述。本發(fā)明的技術手段是利用圖書破損時質(zhì)量發(fā) 生變化，產(chǎn)生的應變信號作為控制手段，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時檢測。采用電磁力反饋平衡方式和 加入PID調(diào)節(jié)器，可加快測量速度。檢測方法具體是首先，在計算機系統(tǒng)中建立一個原始 數(shù)據(jù)庫，存放圖書的原始重量值；當圖書被借后歸還時，將圖書放置于圖書缺損自動檢測裝 置的稱重部分，與所述稱重部分相連的傳感器部分產(chǎn)生電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù) 字信號，最后通過計算機系統(tǒng)的I/O接口，存入數(shù)據(jù)庫；計算機系統(tǒng)將借出前、后圖書的檢 測重量數(shù)據(jù)相比較，顯示圖書的破損結(jié)果。應用于上述檢測方法的檢測裝置總體分為3個部分稱重部分、傳感器部分、電氣 控制部分。電氣部分的核心是微處理器CPU。稱重部分主要采用稱重托盤1。下述兩種檢 測裝置均可實現(xiàn)本發(fā)明的檢測方法。實施例1稱重部分主要由稱重托盤1、與稱重托盤1利用彈性連接片16相連的橫梁3、橫梁 3下方的磁鐵14、磁鐵14外周的加力線圈15、線圈架13等組成。傳感器部分的發(fā)光二極管4固定在線圈架13外側(cè)，且通過光欄12與傳感器部分的光電二極管5相互對應，光電二極 管5與A/D轉(zhuǎn)換器6、控制器7、比較器8、晶體管開關11、加力線圈15、發(fā)光二極管4組成閉 環(huán)伺服系統(tǒng)，比較器8輸出端與計算機系統(tǒng)9的I/O接口連接。晶體管開關11分別連接比 較器8輸出端和加力線圈15，實現(xiàn)電磁力反饋平衡。與計算機系統(tǒng)9相連的斜波發(fā)生器10 另一端連接比較器8輸入端。當被檢測書籍放置在稱重托盤1上時，彈性連接片16帶動橫梁3產(chǎn)生位移，帶動 光欄12移動，從而光電變換單元，發(fā)光二極管4一一光電二極管5，就檢測出一個與被檢測 書籍重量相關的電信號，即電流。這個信號經(jīng)過前置放大器、PID網(wǎng)絡，功率放大，如圖所示 轉(zhuǎn)換器6、控制器7、比較器8，反饋給電磁力發(fā)生器的加力線圈15，產(chǎn)生與位移方向相反的 電磁力，把橫梁恢復原位，這時書籍的重量與電磁力相互平衡。此時，計算機9中的內(nèi)部計 數(shù)器的計數(shù)值對應圖書的重量值，把此值存入數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)處理通過顯示器或打印裝置 輸出最后結(jié)果。實際上，電磁力發(fā)生器中流過的電流會產(chǎn)生附加磁場，溫度變化也會使磁場 發(fā)生變化，這些都會引起非線性誤差。本系統(tǒng)是通過補償方式加以改善。本系統(tǒng)最關鍵的部分是采用高精度、高靈敏度的傳感器。它由力矩器、光電轉(zhuǎn)換等 部分組成，它應具有極高的線性和極小溫漂。并應在讀取限度下，光欄的位移有足夠大的電 流輸出。計算機系統(tǒng)光電二極管5檢出模擬信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換部分變成數(shù)字信號，計算機 由I/O接口接收，并且進行數(shù)據(jù)處理。實施例2稱重部分的稱重托盤1下方設置應變式傳感器17，應變式傳感器17同時固定在固 定支架21上，應變式傳感器17與信號放大器18、模擬濾波器19、A/D轉(zhuǎn)換器20順序連接， A/D轉(zhuǎn)換器20輸出端與計算機系統(tǒng)91/0接口連接。當被檢測書籍放置在稱重托盤1上時，稱重托盤下沉引起應變式傳感器17變形， 進而使其阻值發(fā)生變化，再經(jīng)測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號，從而完成將外力變 換為電信號，最后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器20變成數(shù)字信號，計算機系統(tǒng)91/0接口接收后，進行數(shù)據(jù)處理。上述A/D轉(zhuǎn)換部分有兩大類，積分型速度慢，抗干擾能力強，比較型速度快，抗干 擾能力相對較弱。A/D轉(zhuǎn)換的精度與分辨率有直接的對應關系，隨分辨率位數(shù)的增加，線性 誤差明顯減小，但位數(shù)增加，會導致硬件的工作量增加，本系統(tǒng)采用計算機軟件和A/D轉(zhuǎn)換 相配合的方式提高精度。計算機的高運算速度，大存儲量能夠勝任本系統(tǒng)的所有需求。采用的部件有CPU、 ROM、EPROM、RAM、I/O接口、顯示和打印等。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將軟件存入2K的EPR0M中，其程度完成以下部分。全部稱重數(shù)據(jù)的處理，包括存儲數(shù)據(jù)；判斷穩(wěn)定性，主要是針對采樣要求速度快、數(shù)據(jù)穩(wěn)定不跳動、不發(fā)生零點漂移；采用B⑶編碼、七段數(shù)碼管顯示譯碼；顯示輸出數(shù)據(jù)；檢查系統(tǒng)中的開關狀態(tài)完成其中中斷程序，隨時處理特殊狀況，如根據(jù)讀者借閱 圖書本數(shù)、歸還時的稱重方式檢測；
讀取計數(shù)器；顯示掃描；功能鍵掃描。
權(quán)利要求
一種圖書缺損自動檢測方法，其特征在于首先，在計算機系統(tǒng)中建立一個原始數(shù)據(jù)庫，存放圖書的原始重量值；當圖書被借后歸還時，將圖書放置于圖書缺損自動檢測裝置的稱重部分，與所述稱重部分相連的傳感器部分產(chǎn)生電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號，最后通過計算機系統(tǒng)的I/O接口，存入數(shù)據(jù)庫；計算機系統(tǒng)將借出前、后圖書的檢測重量數(shù)據(jù)相比較，顯示圖書的破損結(jié)果。
2.一種圖書缺損自動檢測裝置，其特征在于包括稱重部分、傳感器部分、電氣控制部 分，所述稱重部分采用稱重托盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖書缺損自動檢測裝置，其特征在于所述稱重部分還包括 與所述稱重托盤相連的橫梁、所述橫梁下方的磁鐵、所述磁鐵外周的加力線圈、線圈架，所 述傳感器部分的發(fā)光二極管固定在所述線圈架外側(cè)，且通過光欄與所述傳感器部分的光電 二極管相互對應，所述光電二極管與A/D轉(zhuǎn)換器、控制器、比較器、晶體管開關、加力線圈、 發(fā)光二極管組成閉環(huán)伺服系統(tǒng)，所述比較器輸出端與計算機系統(tǒng)的I/O接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖書缺損自動檢測裝置，其特征在于所述稱重托盤下方設 置應變式傳感器，所述應變式傳感器與信號放大器、模擬濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器順序連接，所述 A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與計算機系統(tǒng)I/O接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖書缺損自動檢測裝置，其特征在于所述晶體管開關分別 連接所述比較器輸出端和加力線圈，實現(xiàn)電磁力反饋平衡。
全文摘要
一種圖書缺損自動檢測方法及檢測裝置，從根本上解決人工手動檢查所存在的檢查速度慢、耗時長、勞動者工作強度大、檢不準、漏檢誤檢率高的問題。其技術要點是首先，在計算機系統(tǒng)中建立一個原始數(shù)據(jù)庫，存放圖書的原始重量值；當圖書被借后歸還時，將圖書放置于圖書缺損自動檢測裝置的稱重部分，與稱重部分相連的傳感器部分產(chǎn)生電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號，最后通過計算機系統(tǒng)的I/O接口，存入數(shù)據(jù)庫；計算機系統(tǒng)將借出前、后圖書的檢測重量數(shù)據(jù)相比較，顯示圖書的破損結(jié)果。具備檢測原理新穎，檢測速度快、精度高的優(yōu)點。適用于圖書館等。
文檔編號G01N5/00GK101929936SQ20101020873
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者尚超 申請人:尚超