專利名稱::一種用于監(jiān)控遭受的振動的系統(tǒng)的制作方法一種用于監(jiān)控遭受的振動的系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控人員在使用振動設備時遭受的振動的系統(tǒng)。已知遭受過多振動引起被稱為"白手指"的健康問題,其引起麻木和疼痛,并且出于這個原因,歐洲指示明確了認為安全的最大接觸水平。在我們的專利說明書GB2413189中描述的電池供電的儀器(batterypoweredinstrument)保持在一只手的手指之間,并測量使用者從使用者握持的儀器累積遭受的振動。在這個說明書中,用于測量累積振動接觸的儀器將被稱為"劑量計"。GB2413189中描述的劑量計便于使用、精確而且可靠。然而,存在一些問題。首先,已經發(fā)現(xiàn)出于舒適的原因,使劑量計適當?shù)剡m合使用者的手是重要的。該適合需要是充分合適的,使得單一大小的劑量計不能滿足現(xiàn)場所有工人的使用。其次,在現(xiàn)場有許多工人需要使用振動設備,就存在管理問題,該管理問題存在于下列事項中在工作換班之前給每個工人分配正確大小的劑量計,并且其已知是完全充電的,在換班結束時收集劑量計,將那個劑量計上的數(shù)據(jù)傳送到與工人的身份相關聯(lián)的計算機上,并且然后對劑量計再充電。本發(fā)明部分地在于認識以上問題,且部分地在于提供解決方案。根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種用于監(jiān)控振動設備的使用者遭受的振動的系統(tǒng),其包括a)電池供電的便攜式單元,其設計為安裝在使用者的手上并記錄有關使用者遭受的振動的信息;b)雞站(dockingstation),其設計為在使用之前和使用之后接納便攜式單元、接收由單元記錄或存儲在單元里的信息、為電池充電并接收有關7要求使用單元的工人的身份信息;以及c)處理機構,其與雞站相關聯(lián),并布置和編程為(i)接收所述身份信息和有關電池的充電狀態(tài)的信息,(ii)通知使用者即將采取哪個單元開始工作,以及(iii)記錄哪個工人有或已經有哪個劑量計。處理機構可位于雞站里或從雞站分離,但是在優(yōu)選結構中,一些處理能力位于塢站的外殼里,其余的由通過有線或無線通訊鏈路連接到塢站的合適編程的通用計算機提供。便攜式劑量計優(yōu)選為不同的大小和/或形狀,以適合不同手的大小和形狀。處理機構需要具有每個使用者的手的類型的記錄,使得當使用者輸入他的身份時能分配給使用者合適的劑量計。的。在一個布置中,系統(tǒng)被編程,使得只有完全充電的劑量計被自動提供,但是保持自從單元最后完全充電的使用時間的記錄。有了這個信息,在沒有可用的完全充電的劑量計時,手動人控功能允許管理者分配未完全充電但是已經充分充電以用于使用者的工作換班的劑量計。在可選的布置中,此人控功能可自動執(zhí)行。雞站優(yōu)選地界定許多形狀凹進或其他構造,每個能夠接納任何便攜式劑量計并將其保持在某一位置,使得劑量計上的觸點連接塢站上的相應觸點。除了三軸加速計之外,每個便攜式劑量計優(yōu)選地具有用于存儲累積遭受的振動的記錄的設施,并優(yōu)選地具有在已經達到容許接觸極限時能夠通知使用者的報警裝置。在制造期間,這些部件位于外殼里,然后,使外殼充滿可調整的混合物,僅留下某些導體的尖端暴露。這些導體尖端界定用于為電池充電的觸點,且數(shù)據(jù)能夠通過這些導體尖端在雞站傳輸。在可選的布置中,充電感應地執(zhí)行,且數(shù)據(jù)無線傳送。雖然當考慮監(jiān)控振動接觸時引發(fā)本發(fā)明,但是應正視,相同的原理通??筛鼜V泛地應用到監(jiān)控使用者和它們的環(huán)境。這些實例是監(jiān)控脈搏率、體溫;空氣或水的溫度/壓力;遭受的電磁輻射的特定頻率、天然和合成化學制品或大氣顆粒物。在一些環(huán)境中,可能需要監(jiān)控兩個或兩個以上這種變量的函數(shù)的量。例如,振動劑量測量結果可有效地被溫度測量結果加權,因為已知使用者對振動的敏感性依賴于溫度。因此,本發(fā)明的第一方面還可表達為是一種監(jiān)控系統(tǒng),其包括a)電池供電的便攜式單元,其設計為記錄有關使用者的信息和/或在使用者的位置處進行測量;b)雞站,其設計為在使用之前和之后接納便攜式單元、接收由單元記錄的信息或存儲在單元里的信息、為電池充電并接收有關要求使用單元的工人的身4分信息;以及c)處理機構,其與雞站相關聯(lián),并布置和編程為(i)接收所述身份信息和有關電池的充電狀態(tài)的信息,(ii)通知使用者即將采取哪個單元開始工作,以及(iii)記錄哪個使用者有或已經有哪個單元。應注意,可裝備便攜式單元,以監(jiān)控使用者的特性,例如他們的溫度或心率,和/或它們的環(huán)境的溫度和遭受的電磁輻射的特定頻率、天然和合成化學制品、大氣顆粒物等。本發(fā)明的第二方面涉及手持式傳感器,具體地但非排他性地,以用于感測手-臂振動接觸。當前沒有可用的便宜并易于使用的個性化裝置來定期測量手-臂振動。至今之前提到的EU立法要求在逐漸增加的基礎上監(jiān)控這種振動,從2005年7月6日直到五年后完全實現(xiàn)。新的指示承認振動對人類健康可能的損害結果,并制定避免"白手指"的振動接觸的最大劑量。白手指是起于連續(xù)使用振動工具的麻木或疼痛的醫(yī)學狀態(tài)。在極端的情況下,白手指能夠導致失去一個或更多個手指。新的指示制定了使用者允許遭受的累積振動劑量的細致的說明書。超過這個指定的劑量,則那天的工作必須結束。指示并未建議如何測量這個接觸。技術上來講,可用現(xiàn)在市場上存在的高質量的昂貴硬件進行振動測量。這個硬件將已經用于標準的定義中涉及的研究工作中。EP1586875中公開的裝置由致力于提供一種輕便、不突出、舒適且即使當戴著工作手套時也易于使用、充分便宜以發(fā)給每個工人、準確計算振動劑量并在已經達到劑量極限時提供清楚指示的振動劑量計產生。該裝置以袖扣形狀形成,其具有配合在任何一對手指之間的柄部分,并具有位于手的下面并接觸使用者抓握的機器的把手的基座。圖6示出當用在抓到把手上的使用者的手上時EP1586875的裝置的截面。該裝置具有主體1A、柄1B和底座1C。在裝置的試驗期間,發(fā)現(xiàn)雖然當手保持打開時,主體1A放置成與指節(jié)齊平,但當握緊手時,鄰近的手指的手掌側上的皮膚趨向于在底座1C起作用,引起主體1A從中間指骨(根部指節(jié)和中間指節(jié)之間的指段)傾斜一定角度。這同時引起主體1A的接近邊緣1D按壓進入手指的頂部。普遍地,在裝置上要求操作員佩戴手套(未顯示),而這些趨向于在主體1A上向下推,施加由箭頭M指示的轉矩,這引起底座1C靠著機器的把手滑動和/或樞軸轉動,且主體1A的后邊緣1E在指節(jié)上向下推。這造成操作員的手上面和下面不舒適。還有這樣的可能性,即這可能潛在地影響裝置記錄的測量結果的準確性。本發(fā)明的這個第二方面提供了一種便攜式感測單元,其設計為戴在使用者的手上;該單元具有主體;柄,該柄在使用中位于使用者的手的兩個手指之間;和基座,該基座連接到柄、在使用中接觸引起振動的機器;其特征在于,柄和主體之間的角度從垂直方向偏移。用另一種方式表達,本發(fā)明的第二方面提供了一種便攜式單元,其設計為戴在使用者的手上;該單元具有主體;柄,該柄在使用中位于使用者的手的兩個手指之間;和基座,該基座連接到柄、在使用中接觸引起振動的機器;其特征在于,柄和與主體相關聯(lián)的接觸平面之間的角度從垂直方向偏i移。通過利用本發(fā)明的第二方面,其在一個實施方式中可用來測量和/或記錄使用者遭受的手-臂振動,主體趨向于放置成更均勻地靠著使用者的手,因此對手套的影響更不敏感。當考慮主體和柄,以及具體地與主體相關聯(lián)的接觸平面之間的角度時,應記住這個目的。接觸平面是經過主體的點的接觸手。這個平面可能符合或一般平行于手的擱置主體的表面。如果裝置具有帶有平坦側的一般立方形主體,則接觸平面將通常相應于立方體的接觸手的面。如果主體具有更復雜或不規(guī)則的形狀,例如楔形,具有少量或沒有對稱,界定許多曲線和/或隆起,則這可能不適用。在這種情況下,接觸平面可與特定的面不符,但是可代替地在不用手套使用期間,經過可能合理地被認為接觸手的點/表面。類似地,考慮柄的延長的大體方向遠離主體以及不需要僅在兩者之間的連接部位成角度也很重要。在本發(fā)明的第二方面的優(yōu)選實施方式中,柄和主體之間的角度從垂直方向偏移e,e實質上約5°。這引起主體位于其相對于使用者的手的最齊平的位置。然而,在0。以上直到10。的角度中的任何變化被認為具有積極作用。10。以上的角度被認為是過補償,導致相似的問題,但是在其他方向。角度優(yōu)選通過改變柄在與主體的連接點處的接觸角度來實現(xiàn)。然而,也可通過改變主體的形狀來實現(xiàn),例如使用楔形形狀或可能地通過使柄成形為曲線。現(xiàn)在將參考附圖、通過舉例描述本發(fā)明的實施方式,其中圖1是依照本發(fā)明構建的電池供電的便攜式振動傳感器("劑量計")的透視圖,其中移除其頂蓋以顯示其內部部件,且其側壁顯示為部分地斷開以顯示電池;圖2示出了在使用中感測振動的圖1的傳感器;圖3是用于接納類似圖1的傳感器的五個傳感器的塢站的透視圖4是顯示了電子處理功能和組成雞站的一部分的機構以及關聯(lián)的通用目的計算機的示意圖5示出了涉及選擇接下來激活哪個劑量計的邏輯;圖6是持有現(xiàn)有技術的振動劑量計的手的截面;圖7是結合本發(fā)明的劑量計的下面的透視圖;圖8是圖7的劑量計的側-f見圖;圖9是圖8的劑量計的前視圖10是持有具有帶角度的柄的振動劑量計的手的截面;圖11是持有具有更精確的帶角度的柄的振動劑量計的手的截面;圖12是校準器系統(tǒng)的示意圖13是類似圖1的適合于記錄手臂振動的無線獨立式傳感器(wirelessfree-standingsensor)的透視圖14是適合于在校準期間將傳感器保持在兩個可能方位的殼體;圖15和圖16是在兩個可能方位安裝在殼體里的傳感器的透視圖17示出了用于產生振動記錄的處理步驟;圖18示出了校準期間的處理步驟;以及圖19顯示了使用者和劑量計之間的關系。示出的系統(tǒng)包括許多便攜式單元,其中一個在圖1中顯示,且在圖2中顯示了使用狀態(tài)。這些單元中的每一個由中空塑料模制件形成,該中空塑料^t制件界定了底座1,該底座1設計成當振動機器的把手2被使用者如圖2所示抓緊時,靠著振動機器的把手2擱置。振動從底座l沿著通過使用者的手指之間的柄3傳遞到如圖1中看到的中空的主室4。主室包含攜帶導體7的電路板5。在組裝電路板5后,將板插入到室4里,并安裝導體7突出通過的罩(未顯示),使室充滿可調整的樹脂(settableresin),使得只有這些導體的尖端露出來,因此形成用于充電和與稍后將要描述的雞站通信的觸點。使用許多不同大小和形狀的模型,使得不同的單元將舒適地適合不同使用者的手。不同大小的識別特征是柄3的長度。除了觸點7之外,電路板5攜帶三軸加速計8、處理器9、報警燈IO、非永久性存儲模塊11、電池12和計時器13。還包括但未顯示的只讀存儲器,其包含^t塊的唯一標識號,這里我們將提到為糾1、tfi2等等。現(xiàn)在參考圖3,顯示了雞站14,塢站14的外殼界定五個同樣的隔間或凹進,該五個同樣的隔間或凹進被配置成使得每個隔間將接納任何便攜式劑量計。在這些隔間的內表面上形成設置成電連接便攜式劑量計單元的觸點7的電觸點(未顯示)。在每個隔間旁邊是一組三個燈15。三個燈中的第一個燈指示八塢單元(dockedunit)的充電狀態(tài)。它在充電時閃,而在完全充電時持續(xù)亮。第二個燈指示正在發(fā)生數(shù)據(jù)傳送。它在下載數(shù)據(jù)時閃,而在下載完成時持續(xù)照亮。第三個燈照亮以指示錯誤。在雞站的頂表面界定了鍵盤16和VDU17。在雞站的外殼里是編程的中央處理單元18和電池充電器19。處理器18經由標準電訊鏈路20連接到通用計算機21,通用計算機21具有使用者接口22,其包括VDU和鍵盤,供管理員使用。CPU18和計算機21被編程,使得它們構成執(zhí)行將在稍后描述的功能的處理機構。此外,計算機21包含表1和表2(圖19)中陳述的數(shù)據(jù)。表1識別(通過PIN)當前擁有劑量計的四個使用者中的每人和分配給他們用于當前工作換班的劑量計的標識號。表2是使用者首選的柄長度的記錄。雖然為了說明的目的,表2只指示四個使用者,但應理解,在實際情況下很可能更多。充電器19#皮-沒計成為每個入塢劑量計充電,直到其達到完全充電,此后只有涓流充電電流應用到劑量計。劑量計的處理器9檢測并辨別充電電流在界定的"涓流,,水平之上或之下。從這個能夠確定電池是否完全充電,并能夠經由CPU18到計算機21獲得這個信息。當檢測到涓流充電時,處理器重新設置計時器13。系統(tǒng)的操作如下。假設具有ID1342的使用者要求使用劑量計。他使用鍵盤16輸入他的PIN號1342。這引起CPU18發(fā)送給計算機21:a)使用者ID1342;b)雞站里的每個劑量計的標識號的指示;c)對于每個劑量計,其是否完全充電的指示;以及d)對于每個未完全充電的劑量計,自從其最后完全充電的使用時間的指示。13因此,計算機21能夠識別可用并完全充電的劑量計。根據(jù)圖5的邏輯,從這些邏輯,其從表2隨機選擇已知適合使用者的一個劑量計。信息顯示在圖3的VDU顯示器17上,顯示了使用者的名字和已經分配了哪個劑量計。如果塢站沒有完全充電和適合使用者的劑量計,則信息經由使用者接口22顯示給管理員。然后管理員能夠選擇適合使用者以及雖然未完全充電但自從其最后完全充電只使用了短時間的可用劑量計。選定的劑量計的標識號發(fā)送回CPU18,這引起鄰近選定劑量計的所有三個燈閃。使用者然后移走選定的劑量計。從塢站移走劑量計引起計時器13開啟,以及劑量計的燈開始每四秒閃一次以指示其被激活。移走劑量計被通知給計算機21來更新表1。如果移走錯誤的劑量計,則其進入長期儲存的最小能量模式。塢站上的燈持續(xù)閃。當處于最小能量模式的劑量計歸還塢站時,該劑量計以正常方式被接納。在使用劑量計期間,它的處理器9取樣并且過濾三軸加速計8以許多千赫的頻率間隔的輸出。這個數(shù)據(jù)依照ISO8041:2005處理,以產生存儲在模塊11里的逐秒的全部RMS加速度和運行累積劑量值。在正常使用中,LDE燈10閃爍四秒周期,以指示其是活動的并起作用的。當劑量計的處理器9檢測到已經達到振動的日常容許的一半時,引起燈10照亮為每秒閃一次。如果達到全部最大日常容許或當達到全部最大日常容許時,這個燈10以每秒四次的更高的速度閃爍,并要求工人停止當天的工作。有使用劑量計燈的另一種模式,由此在一秒的周期期間,在已經發(fā)生任何超負荷時,其將迅速三倍閃爍。該一秒周期是連續(xù)的并相應于在逐秒的基礎上產生RMS加速度值和劑量值的一秒處理周期。記錄這個信息,并當劑量計在使用后入塢時,這個信息是下載到塢站的信息的一部分。在使用后,工人把劑量計返回給雞站的任何自由端口,并且這被CPU18檢測,該CPU18作為響應,引起劑量計的處理器9凍結計時器13的內容并停止LED燈的四秒周期的閃爍循環(huán)。其還讀取存儲器11的內容和劑量計的識別號,以及計時器13的內容,并把這個信息傳遞給計算機21,計算機21因此更新表l。計算機記錄使用者的身份、他使用劑量計期間的時間周期和他在那個周期期間遭受的振動。振動信息的記錄存儲在與相應使用者相關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫中。于是監(jiān)管當局可獲得這個信息,作為前面提到的指示已經遵照的根據(jù)。逐秒的RMS加速度值還能用作機器狀況監(jiān)控的手段,因為從數(shù)據(jù)任何惡劣振動的機器將是非常明顯的。為了這個目的,計算機被編程,以比較振動信息的每個記錄的特性與限定已知對適當作用的機器正常的特性的存儲的參考數(shù)據(jù)。在劑量計返回給塢站之后,其中的電池12立即開始充電,并且當處理器9檢測到充電電流已經減小到涓流時,指示電池完全充電,處理器引起計時器13設置為零。現(xiàn)在將參考圖6到圖ll描述本發(fā)明的第二方面,其中首先參考圖2-4,顯示了具有袖扣形狀的外殼的便攜式振動傳感器,其界定^f支柄2B連接在一起的主體2A和底座2C。主體2A的下側面界定相應于使用者的手指的曲線的兩個淺谷(shallowvalley)2D。柄2B在沿主體的兩個谷2D之間的長度的大約中間并實質上到一側的位置連接到主體2A的下面。柄2B—般以從平面Y-Y的85。(相應于從垂直方向的5。)的角度延伸遠離主體,該平面Y-Y與不構成谷2D的平坦表面一致。測量和記錄手-臂振動的裝置容納在主體2A里,其包括保持數(shù)字處理器的電路板;三軸加速計;過濾、數(shù)字化、存儲和處理信號以給出振動劑量的累積測量的裝置;數(shù)據(jù)存儲器;時鐘和用于當已經達到某個累積劑量時警告操作員的LED指示器。LED還用于指示裝置何時活動以及何時被特別強的振動過載。主體2A還容納用作通信通道和用于電池充電的許多觸針2E。這些針2E從主體2A的頂部突出,以便能夠接觸塢站。主體2A里的剩余空間充滿聚氨基甲酸酯樹脂,以幫助使振動從操作機器傳遞到加速計。柄2B和底座2C由單件固體合成塑料材料形成。該件還界定了主體2A的下半部分。主體2A的上半部分由第二模制件形成,其與第一件相配合形成主體2A。劑量計的工作的進一步描述被認為超出本應用的范圍。在使用中,操作員如圖10所示佩戴劑量計2,其中柄2B位于手3的兩個手指之間,使得谷2D相應于鄰近手指的根部指節(jié)3A和中間指節(jié)3B之間(中間指骨)的頂部。依賴于柄2B的長度,主體2A可直接位于手指的頂部或稍微在上面,如圖10所示。在這個實施方式中,因為主體2A的下面一般是平的,所以接觸平面一般相應于主體2A的下表面(忽視谷)。因為柄2B從接觸平面有從垂直方向5。的角度,所以主體2A的底表面,特別是距離柄2B最遠的點一般設置成與手齊平。有了這個布置,將最小化主體2A被按壓到手里和被手套旋轉的任何趨勢,并且底座2C將保持完全接觸機器把手4。本發(fā)明的可選實施方式在圖11中示出,其中,主體5A具有不規(guī)則形狀。柄5B以90。的角度連接到主體的一部分。然而,柄5B和主體5A的接觸平面(X-X)之間的角度大約是80。;也就是從垂直方向10°,所以裝置將仍然齊平位于操作員的手上。范圍里變化。本發(fā)明的第三方面涉及一種用于校準加速計的方法和裝置,加速計例如用在振動傳感器里的那些。振動傳感器普遍用作評定機器的操作員所遭受的振動劑量的裝置。作為EU立法的結果,近年來已增加了獲取準確讀數(shù)的重要性,EU立法設置指導極限,以保護工人以免其受到遭受過多振動的有害作用,例如"白手指"。典型的振動傳感器包括三個加速計,該三個加速計產生與它們經受的加速度成比例的電壓輸出。加速計記錄空間的全部三個軸的加速度,并使用這些輸出,從而可能計算振動的頻率和振幅,并因此計算劑量。有必要在制造時并在傳感器的使用期間周期地校準,以便確保它們給出準確的讀數(shù)。這已經通過把傳感器安裝在電動振子上而普遍執(zhí)行,該電動振子產生具有已知振幅和沿單軸的單個已知頻率的正弦振動。使用這個方法可能產生的頻率依賴于振子的大小。較低的頻率需要較大的位移,而較大的位移需要較大的振子。使用這個方法再創(chuàng)造非常低的頻率,例如12Hz的裝置需要相當大的裝置,這對于許多應用來說使它們的使用不可行。因此,這種類型的最便攜的裝置以相對較高的頻率操作,通常在160Hz附近。此外,因為此裝置只沿一個軸操作,因此有必要重新定向傳感器并重復測試兩次,使得能夠校準與三個軸中的每個軸相關聯(lián)的力口速計。可選的校準方法使用測量固定傳感器的輸出的技術,由于重力(lg)這應等同于加速度。于是,倒轉傳感器并再次測量輸出。第二測量結果應等同于相等且相反的加速度,也就是-lg。于是,能夠根據(jù)在這兩個靜態(tài)位置給出的輸出校準傳感器。以上提到的方法在振動的單個頻率或固定狀態(tài)校準傳感器。然而,已知當在廣泛的頻率上考慮時,傳感器的輸出是變化的,這帶來了問題,即如果校準頻率和操作頻率完全不同,則校準可能不能確保傳感器在操作頻率產生準確的讀數(shù)。此外,固定方法將只對頻率響應向下延伸到零的傳感器起作用。因此,期望能夠在任何頻率或使用者選定的頻率范圍校準傳感器的校準器,這在當前使用以上描述的方法是不可能的。本發(fā)明的第三方面提供了一種以特定頻率校準加速計的方法,其中加速計以那個頻率繞軸旋轉,使得地心引力在相反的方向上交替地應用到加速計。本發(fā)明的第三方面允許以任何頻率或貫穿頻率范圍校準振動傳感器。其特別適合于在沒有連接線的情況下操作的振動傳感器的校準,該連接線否則將在旋轉時變得纏結。在優(yōu)選實施方式中,旋轉例如加速計的旋轉,經歷按正弦曲線變化的加速度。優(yōu)選地,旋轉角度是360。,并連續(xù)旋轉,例如以具有相應于特定頻率的實質上恒定的角速度。在優(yōu)選實施方式中,該方法使用頻率控制機構,以在加速計旋轉的同時控制旋轉的頻率,并且在需要時改變旋轉的頻率??砂ㄐ蕶C構,以通過與特定頻率的期望值比較來校準來自加速計的輸出值,并確定應用到輸出值的標量,使得輸出值和期望值匹配。在校準之前和之后,傳感器可放在雞站里,以把比例縮放信息(scalinginformation)傳達到傳感器和/或接收來自傳感器的校準數(shù)據(jù)。本發(fā)明的第三方面還可根據(jù)裝置來進行描述,所以提供了一種用于以特定頻率校準加速計的校準器,其包括以該頻率繞軸旋轉加速計的裝置,使得地心引力在相反方向上交替地應用到加速計。優(yōu)選地,旋轉加速計,使得加速計經歷按正弦曲線變化的加速度。這可通過連續(xù)旋轉通過360。的角度來達到,使得其具有相應于特定頻率的實質上恒定的角速度。在優(yōu)選實施方式中,校準器構成具有雞站的校準系統(tǒng)的一部分,塢站適合于接納振動傳感器;把比例縮放信息傳達到傳感器和/或接收來自傳感器的校準數(shù)據(jù)。優(yōu)選實施方式還包括允許使用者選擇用于校準的頻率的裝置。包括以下裝置對于校準系統(tǒng)可以是有利的確定選定頻率的期望輸出值的裝置;比較期望輸出值與加速計的實際輸出值的裝置;以及確定將被應用到實際輸出值的標量使得期望輸出值和實際輸出值等同的裝置。本發(fā)明的第三方面可用另外的方式表達為包括校準器和結合校準機構的塢站的校準系統(tǒng)。置和確定選定頻率的期望輸出值的裝置。優(yōu)選地,這使用校準器的海平面以上高度的使用者輸入值來確定。現(xiàn)在將參考圖12到圖16,通過舉例來描述本發(fā)明的第三方面的實施方式。在圖12中顯示了安裝在平坦基座2上的校準器1。變速電動機3由托臺(mount)4支撐在基座2上,托臺4由兩個金屬塊4A和橡膠阻尼器4B形成。電動機3借助于"L"型金屬支架5支撐到托臺4上,"L"型金屬托架5經由尼龍螺釘固定到托臺4上。電動機3的輸出軸連接到一連串的齒輪6,直到傳動軸6A。圓盤7安裝在實質上水平的軸8上,實質上水平的軸8由軸承座9支撐在平臺2上,使得圓盤在基座2上方繞軸8自由旋轉。軸8經由防振聯(lián)軸節(jié)10連4妻到齒輪6的輸出軸,防振聯(lián)軸節(jié)IO還調節(jié)兩個軸的任何不重合。雞站15也安裝在基座2上,塢站15具有成形為容納傳感器的雞15A,以及用于連接到示意性顯示為15B的處理機構的觸點15D。塢站15還包括使用者接口15C,該使用者接口15C使處理機構15B能夠要求并接收來自使用者的有關校準的某些參數(shù)。處理機構15B具有到電動機3的有線連接16。有線連接16允許命令轉子3以使用者經由接口15C指定的轉每秒的旋轉頻率進行旋轉。電動機3可以是結合速度控制器的步進電動機或結合旋轉傳感器和反饋機構的常規(guī)電動機,以確保其旋轉速度與使用者命令的頻率相同。圖13示出了適合于戴在機器操作員的手上的無線傳感器16。外殼界定主體16A、設計為位于使用者的手指之間的柄16B和靠著被操作的機器的把手擱置的底座16C。觸點16D從主體16A突出,適合于連接到塢站的觸點15D,以允許與處理器機構15B通信。在殼體的里面,傳感器包括三軸加速計20、處理單元22和存儲器23。這些的#:作將在下面更詳細地描述。圖14示出了由盤7支撐以用于在校準期間保持傳感器的殼體11。殼體11界定凹進IIA,凹進11A成形為使得傳感器能夠保持在兩個方位的任一方位,這兩者都是盤7和軸8的中心,如圖3A和3B所示。在第一方位,柄16B設置成與軸8同軸,而在第二方位,柄16B設置成與軸8正交。擋門(retainingdoor)12樞軸轉動地安裝到殼體11上并能緊閉到閉合位置,以在旋轉期間保持傳感器16。門由固定到門12和殼體11的磁體13和14保持在閉合位置?,F(xiàn)在參考傳感器16的內部機構,在正常使用期間,也就是當沒被校準時,傳感器的作用如圖17示出的。來自加速計20的電壓輸出被模擬-數(shù)字轉換器(ADC)21轉換成數(shù)字信號,該數(shù)字信號由CPU22處理,并且所得到的數(shù)據(jù)存儲在存儲器23里。這個數(shù)據(jù)能用來產生用來監(jiān)控佩戴者累積遭受的振動的全部振動遭受值。還示出了CPU22的處理步驟。從ADC21進來的信號經過根據(jù)合適的頻率加權曲線過濾信號的過濾器30。于是過濾器30的輸出經過應用源自存儲在非永久性存儲器32中的值的比例系數(shù)(scalingcoe伍cient)的定標電路31。于是每秒所有換算值輸出的均方由計算機構33來計算,并且這些值中的每個存儲在存儲器23里。使用過濾/加權來解決某些頻率的振動比其他頻率的振動引起機械操作員更大損害的事實。發(fā)生在已知有害頻率的范圍附近或范圍里的已檢測的振動頻率將比發(fā)生在進一步遠離該范圍的頻率加權更多。在傳感器測量手臂振動的情形下,已知最有害的振動發(fā)生在11.5Hz左右,因此在這個頻率附近檢測的振動將加權最嚴重。比例系數(shù)應用到信號,作為補償加速計20之間的敏感性差異的手段,以便確保傳感器16的總體準確性。在傳感器里每個加速計將有單獨的比例系數(shù)。塢站16還包括在圖18中示出的校準機構40,其包括比較器41、比例校準器43和保持使用者指定的頻率的每秒期望均方值的存儲器42。使用重力自身的加速度的本地值來計算這個值,該本地值從使用者經由使用者接口15C的海平面以上高度的輸入的數(shù)據(jù)來計算。當傳感器不被校準時,校準機構40處于"關閉模式"。當傳感器16要被校準時,首先將其放在塢15A里,使得觸點16D接觸觸點15D。這使處理機構15B能夠識別傳感器]6的存在和來自使用者經由使用者接口15C的要求、校準將發(fā)生的頻率和校準器的海平面以上高度。使用者通過使用者接口15C輸入這個數(shù)據(jù),且處理器15B針對存儲在存儲器42里的特定頻率計算期望的均方傳感器輸出值。然后校準器依次校準傳感器的三個軸中的每個軸,這些軸被稱為為X、Y和Z。首先將X軸的單位(1)比例系數(shù)和Y以及Z的零(0)下載到傳20感器的非永久性存儲器32。經由使用者接口15C通知使用者,傳感器的X軸即將校準,因此傳感器16能夠從塢站15移走并緊固在圖15的殼體11中的第一方位,同時其X軸正交于軸8(也就是,旋轉軸)。于是使用者經由使用者接口15C指示校準開始,接著處理器15D指示電動機3旋轉,以便引起盤7以使用者的輸入頻率的速度(比如每秒11.5轉)旋轉。盤7以恒定角頻率(例如每秒12轉)的旋轉引起X軸加速計在加速計的每次轉動期間承受在+lg和-lg之間按正弦曲線變化的加速峰值。由于校準器的位置處的重力,所以g是加速度。這是以相同頻率和振幅操作的常規(guī)振子驅動校準器上經歷的相同加速度。除了X軸加速計可經歷恒定向心加速度之外,如果加速計沒有位于旋轉軸8上,但是將忽略任何這種恒定加速度。由于Y軸加速計也定位成正交于軸8,因此其也將遭受相同的按正弦曲線變化的加速度;然而,作為應用的零值比例系數(shù)的結果,將忽略這個加速計輸出的所有值。在傳感器已經以恒定速度旋轉時間序列30秒后,電動機停止旋轉。使用者從保持器11移走傳感器并將其返回塢15。塢站將1秒均方加速度值上載到存儲器42,丟棄相應于電動機3的起轉(run-叩)和停轉(mn-down)周期的這些值。這可通過忽略第一和最后幾秒的數(shù)據(jù)的價值來完成。接下來將Y軸的比例系數(shù)1和X以及Z軸的0下載到傳感器的非永久性存儲器32。經由使用者接口15C通知使用者,傳感器的Y軸即將校準,因此能夠/人雞站15移走傳感器16并緊固在圖3A的殼體11里,同時其Y軸正交于旋轉軸8。這個方位可與X軸校準的方位相同。然后使用者經由使用者接口15C指示校準開始,接著處理器15D指示電動機3旋轉,以便引起盤7以使用者的輸入頻率的速度(比如每秒12轉)旋轉。這個過程重復第三次以校準Z軸傳感器緊固在圖3B示出的方位,使得Z軸正交于軸8;現(xiàn)在將重復前述段落里Y軸采取的動作用于Z軸。在這個過程的最后,傳感器再次入雞,且處理機構15B里的比較器41依次比較存儲在44里的X、Y和Z加速計的均方值,并將這些值與保持在存儲器42里的期望的均方值比較。將比較的值之間的差異發(fā)送到比例校準器43,比例校準器43訂出獲得相應于校準頻率的lg峰值正弦曲線加速度的輸出所需的新校準系數(shù)。將各自加速計的三個新系數(shù)上載到傳感器的非永久性存儲器32。在可選實施方式中,雞站也可將新系數(shù)值傳輸?shù)絇C,PC存儲之前的與包括首次系數(shù)值的傳感器相關聯(lián)的校準系數(shù)。于是PC能用來在從原始值偏離多于10%時發(fā)出信號,指示應替換傳感器。應理解,選定用來校準傳感器的頻率將依賴于期望傳感器遭遇的最普通或最重要的頻率。在可選實施方式中,可調整校準器使得盤7在180。的兩個階段中的每個旋轉?;蛟谶M一步實施方式中,在反方向旋轉180。返回之前,旋轉大約180。。在更復雜的實施方式中,可調整校準器以便在貫穿使用者指定的范圍的校準期間改變旋轉的頻率。在這樣的實施方式中,傳感器將記錄l秒均方值,這個值然后可被下載到PC,并在指定的頻率范圍的始終相對于期望值的范圍考慮。已經描述了設計的可能變化形式,其包括a)在使用期間,感測的數(shù)據(jù)可從劑量計無線傳輸?shù)綁]站。b)數(shù)據(jù)可從入塢劑量計無線傳輸?shù)綁]站而不是使用觸點7。c)劑量計,代替根據(jù)均方根加速度測量振動劑量,可在連續(xù)的時間周期,例如每秒測量峰值加速度;或峰值速度。雖然描述的本發(fā)明的實例涉及手-臂振動傳感器,但是應正視,本發(fā)明可同等地應用到設計為在使用者的手的手指間攜帶的任何傳感器??蛇x的傳感器可用來記錄溫度;遭受的氣體、化學制品、微粒、噪聲等。權利要求1.一種用于監(jiān)控振動設備的使用者遭受的振動的系統(tǒng),其包括a)電池供電的便攜式單元,其設計為記錄有關使用者遭受的振動的信息;b)塢站,其設計為在使用之前和之后接納所述便攜式單元、接收由所述單元記錄或存儲在所述單元里的信息、為電池充電并接收有關要求使用單元的工人的身份信息;以及c)處理機構,其與所述塢站相關聯(lián),并布置和編程為(i)接收所述身份信息和有關電池的充電狀態(tài)的信息,(ii)通知使用者即將采取哪個單元開始工作,以及(iii)記錄哪個工人有或已經有哪個劑量計。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述雞站和關聯(lián)的處理機構包括用于得到由所述雞站保持的單元的充電狀態(tài)的指示的裝置;且所述處理機構保持授權使用所述便攜式單元的使用者的身份信息;所述處理機構被編程,以通過執(zhí)行依賴于使用者的身份和充電狀態(tài)的信息的邏輯操作來執(zhí)行步驟(ii)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述雞站和關聯(lián)的儲的參考數(shù)據(jù)的裝置,所述存儲的參考數(shù)據(jù)定義對適當作用的振動設備已知正常的特性。4.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,用于得到充電狀態(tài)的指示的所述裝置包括a)用于感測單元完全充電的裝置,以及b)用于感測完全充電后,單元的使用時間的指示的裝置。5.根據(jù)任何前述權利要求所迷的系統(tǒng),其特征在于,不同的便攜式單元具有不同的大小和/或形狀以用于適合不同的使用者,并且其中,所述處理機構保持定義哪個單元適合哪個使用者的合手信息,所述處理機構被編程,以通過執(zhí)行依賴于使用者的身份和合手信息的邏輯操作來執(zhí)行步驟(il)。6.根據(jù)任何前述權利要求所述的系統(tǒng),其特征在于,每個便攜式單元包括包含電路和可調整的灌注混合物的外殼,所述電路具有突出所述灌注混合物的表面的外面以界定觸點的導電體,所述雞站具有定位為與所述便攜式單元的觸點配合的相應觸點。7.根據(jù)任何前述權利要求所述的系統(tǒng),其特征在于,所述便攜式單元是手持的,以用于監(jiān)控使用者遭受的手-臂振動。8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述便攜式單元適合于安裝在使用者的手指之間。9.一種雞站,其用在根據(jù)權利要求1構建的系統(tǒng)中,其特征在于,所述便攜式單元設計為安裝在一件振動設備上。10.—種監(jiān)控系統(tǒng),其包括a)電池供電的便攜式單元,其設計為記錄有關使用者的信息和/或在使用者的位置處進行測量;b)塢站,其設計為在使用之前和之后接納所述便攜式單元、接收由所述單元記錄或存儲在所述單元里的信息、為電池充電并接收有關要求使用單元的工人的身份信息;以及c)處理機構,其與所述塢站相關聯(lián),并布置和編程為(i)接收所述身份信息和有關電池的充電狀態(tài)的信息,(ii)通知使用者即將采取哪個單元開始工作,以及(iii)記錄哪個工人有或已經有哪個單元。11.一種便攜式感測單元,其設計為戴在使用者的手上;所述單元具有主體;柄,其在使用中位于使用者的手的兩個手指之間;以及基座,其連接到所迷柄,且當在使用時接觸引起振動的機器;其特征在于,所述柄和所述主體之間的角度從垂直方向偏移。12.根據(jù)權利要求11所述的便攜式感測單元,其特征在于,其測量和/或記錄使用者遭受的手-臂振動。13.根據(jù)權利要求11所述的便攜式單元,其特征在于,所述主體從垂直方向偏移0°<0《10°范圍里的角度6。14.根據(jù)權利要求11所述的便攜式單元,其特征在于,6實質上約5°。15.根據(jù)權利要求11、12或13所述的便攜式單元,其特征在于,所述柄實質上朝所述主體部分的一端連接,并且所述角度使得所述柄一般朝所述主體部分的大部分傾斜。16.根據(jù)權利要求11到15中的任一權利要求所述的便攜式單元,其包括電池、加速計和數(shù)字處理器。17.根據(jù)權利要求11到16中的任一權利要求所述的便攜式單元,其特征在于,所迷主體部分的位于靠近使用者的手的表面成形為使得符合手的輪廓。18.根據(jù)權利要求11到17中的任一權利要求所述的便攜式單元,其特征在于,所述柄、所述基座和所迷主體的一部分構成為單一的;f莫制件。19.一種便攜式單元,其設計為戴在使用者的手上;所述單元具有主體;柄,其在使用中位于使用者的手的兩個手指之間;以及基座,其連接到所迷柄,且當在使用時接觸引起振動的機器;其特征在于,所述柄和與所述主體相關聯(lián)的接觸平面之間的角度從垂直方向偏移。20.—種以特定頻率校準加速計的方法,其中,所述加速計以所述頻率繞軸旋轉,使得地心引力在反方向上交替地應用到所述加速計。21.根據(jù)權利要求20所述的校準加速計的方法,其中,所述加速計旋轉成使得所述加速計經歷按正弦曲線變化的加速度。22.根據(jù)權利要求20或21所述的校準加速計的方法,其中,所述加速計繞360。的角度重復旋轉。23.根據(jù)權利要求20所述的校準加速計的方法,其中,所述加速計持續(xù)旋轉,以便具有相應于特定頻率的實質上恒定的角速度。24.根據(jù)權利要求20到23中的任一項權利要求所述的校準加速計的方法,其中,頻率控制機構用于改變旋轉頻率。25.根據(jù)權利要求20到24中的任一項權利要求所述的校準傳感器的方法,其中,校準機構通過與特定頻率的期望值比較校準來自所述加速計的輸出值,并且確定將被應用到輸出值的標量,使得輸出值和期望值匹配。26.根據(jù)權利要求20到25中的任一項前述權利要求所述的校準振動傳感器的方法,其中,在校準之前和之后,所述傳感器進入塢站,以把比例縮放信息傳達給所述傳感器和/或接收來自所述傳感器的輸出值。27.—種以特定頻率校準加速計的校準器,其包括以所述頻率繞軸旋轉所述加速計以使地心引力在反方向上交替地應用到所述加速計的旋轉裝置。28.根據(jù)權利要求27所述的校準器,其特征在于,所述旋轉裝置使所述加速計旋轉通過360°。29.根據(jù)權利要求27所述的校準器,其特征在于,所述旋轉裝置在相應于特定頻率的實質上恒定的角速度持續(xù)旋轉所述加速計。30.根據(jù)權利要求27所述的校準器,其特征在于,所述旋轉裝置旋轉所述加速計,使得所述加速計經歷按正弦曲線變化的加速度。31.根據(jù)權利要求27到30中的任一項權利要求所述的校準器,其中,所述旋轉裝置還包括電動機。32.根據(jù)權利要求31所述的校準器,其包括削弱由與所述電動機和與33.—種校準系統(tǒng),其包括根據(jù)權利要求27到32所述的校準器和一雞站,所述雞站適合于接納振動傳感器;把比例縮放信息傳達給傳感器和/或接收來自傳感器的校準數(shù)據(jù)。34.根據(jù)權利要求32所述的校準系統(tǒng),其包括允許使用者選擇校準頻率的裝置。35.根據(jù)權利要求32或33所述的校準系統(tǒng),其中,所述塢站包括確定在選定頻率的期望輸出值的裝置;比較期望輸出值與所述加速計的實際輸出值的裝置;以及確定將被應用到實際輸出值的標量的裝置,使得期望輸出值和實際輸出值等同。36.根據(jù)權利要求34所述的校準系統(tǒng),其中,確定期望輸出值的所述裝置使用與所述校準器的海平面以上高度相等或相關的值。全文摘要一種描述在GB2413189中的便攜式儀器,其保持在一只手的手指之間并測量工人累積遭受的振動。然而,這個儀器將不會舒適地適合所有工人的手。還存在在換班開始時管理不同的儀器對相應的工人的分配、在換班結束時記錄測量結果以及確保儀器充分充電的管理問題。通過使用塢站(14)在使用之前和之后接納儀器、接收由單元記錄或存儲在單元里的信息、為電池充電并接收有關要求使用單元的工人的身份信息來解決這個問題。當工人把儀器還給塢站時,處理機構收集關于工人的身份和儀器的電池的充電狀態(tài)的信息。處理機構還通知工人即將采取哪個儀器開始工作并且記錄哪個工人有或已經有哪個儀器。文檔編號G01H1/00GK101680802SQ200880019189公開日2010年3月24日申請日期2008年4月30日優(yōu)先權日2007年6月7日發(fā)明者馬丁·湯普森,馬克·路斯恩·哈珀申請人:哈維斯科有限公司