一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種機(jī)械振動(dòng)的測量領(lǐng)域，具體涉及到一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今世界工業(yè)的發(fā)展過程中，對機(jī)械故障的監(jiān)測越來越受重視，機(jī)械出現(xiàn)故障會產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等一些物理特征。采用信號采集、處理等技術(shù)對這些物理特征進(jìn)行采集并分析，從而對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，為維修設(shè)備提供有效的依據(jù)，提高檢修效率，節(jié)省維修的物力和人力。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)有通過振動(dòng)、熱成像、超聲波、溫度和磁通檢測等來診斷機(jī)械、電氣設(shè)備的故障狀態(tài)。需要在設(shè)備停機(jī)時(shí)或者拆卸的情況下，判定故障的位置、原因等。能較準(zhǔn)確地判別機(jī)械設(shè)備故障類型。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)缺乏可視化、能夠快速獲得一個(gè)平面振動(dòng)位置、強(qiáng)度和頻率的振動(dòng)監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡連接，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)包括平板、激光振動(dòng)傳感器、攝像頭，所述多個(gè)激光振動(dòng)傳感器位于所述平板上，所述攝像頭位于所述平板上，所述激光振動(dòng)傳感器和所述攝像頭通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)中預(yù)裝的振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。
[0006]進(jìn)一步的，所述振動(dòng)信號處理軟件采用時(shí)域分析和頻域分析分法對振動(dòng)信號進(jìn)行分析得到振動(dòng)幅值和振動(dòng)強(qiáng)度，對多個(gè)振動(dòng)信號得到的振動(dòng)強(qiáng)度值可以得到的振動(dòng)強(qiáng)度分布圖，所述結(jié)果成像軟件采用直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進(jìn)行計(jì)算得到待測物體的實(shí)時(shí)圖像，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示待測物體的振動(dòng)特性的結(jié)果。
[0007]進(jìn)一步的，所述攝像頭位于所述平板中間，所述多個(gè)激光振動(dòng)傳感器均勻分布在所述攝像頭四周。
[0008]進(jìn)一步的，所述激光振動(dòng)傳感器數(shù)量為16~32個(gè)，均勻分布在所述平板上。
[0009]進(jìn)一步的，所述激光振動(dòng)傳感器數(shù)量為25個(gè)，均勻分布在所述平板上。
[0010]進(jìn)一步的，所述平板下方固定有把手?？梢允殖诌M(jìn)行采集信號。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:機(jī)械振動(dòng)的檢測系統(tǒng)裝置能快速實(shí)時(shí)獲得振動(dòng)發(fā)生的可視化區(qū)域，并同時(shí)獲得振動(dòng)強(qiáng)度和頻率，為分析設(shè)備幫故障提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的流程示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明中的振動(dòng)采集系統(tǒng)裝置的正視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中的“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)裝置的側(cè)視圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中的計(jì)算機(jī)軟件流程示意圖。
[0016]圖中1.平板2.激光振動(dòng)傳感器3.攝像頭4.把手。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0018]本具體實(shí)施例方式中提供了一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，包括“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡連接，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)包括平板1、激光振動(dòng)傳感器2和攝像頭3，所述攝像頭3位于所述平板I中間，所述攝像頭3通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)采集卡，所述激光振動(dòng)傳感器2數(shù)量為25個(gè)，均勻分布在所述攝像頭3四周，所述激光振動(dòng)傳感器2通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)采集卡，所述平板I下方固定有把手4。所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)中預(yù)裝的振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。采用振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件得到設(shè)備運(yùn)行中不同頻率下平面上振動(dòng)強(qiáng)度分布情況，從而得知設(shè)備故障的具體位置。
[0019]對待測物體的局部進(jìn)行測試時(shí)，將手持板正對準(zhǔn)物體，由激光振動(dòng)傳感器2和攝像頭3采集的信號通過采集卡傳到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)的軟件分析中，得到實(shí)時(shí)顯示振動(dòng)特性的分布圖。軟件步驟如下:信號分為振動(dòng)傳感器采集的振動(dòng)信號和由攝像頭3得到的數(shù)字信號，對于振動(dòng)信號，通過采用時(shí)域分析和頻域分析分法對振動(dòng)信號進(jìn)行分析得到振動(dòng)幅值和振動(dòng)強(qiáng)度，由所有的激光振動(dòng)傳感器2得到的振動(dòng)強(qiáng)度值可以得到的振動(dòng)強(qiáng)度分布圖。對于數(shù)字信號，通過直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進(jìn)行計(jì)算得到待測物體的實(shí)時(shí)圖像，最后得到實(shí)時(shí)顯示待測物體的振動(dòng)特性的結(jié)果。
[0020]工作原理如下，通過數(shù)據(jù)采集卡將“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。振動(dòng)采集系統(tǒng)包括布置在圓形平板上的激光振動(dòng)傳感器和一顆攝像頭。首先將平板正對著被檢測設(shè)備，啟動(dòng)激光振動(dòng)傳感器和攝像頭，根據(jù)激光多普勒效應(yīng)測量一個(gè)平面上的振動(dòng)信號，攝像頭實(shí)時(shí)拍攝投備被檢測區(qū)域，能夠以每秒30幀的幀率錄制影像。使用數(shù)據(jù)采集卡獲得激光測量得到的振動(dòng)數(shù)據(jù)和攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)并能過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)中預(yù)裝的振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件處理信號，得到測量區(qū)域振動(dòng)的強(qiáng)度和頻率，從而為分析設(shè)備的故障原因提供可視化的依據(jù)。
[0021]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)和所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡連接，所述“振動(dòng)相機(jī)”采集系統(tǒng)包括平板(I)、激光振動(dòng)傳感器(2)、攝像頭(3)，所述多個(gè)激光振動(dòng)傳感器(2)位于所述平板(I)上，所述攝像頭(3 )位于所述平板(I)上，所述激光振動(dòng)傳感器(2 )和所述攝像頭(3)通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)中的振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述振動(dòng)信號處理軟件采用時(shí)域分析和頻域分析分法對振動(dòng)信號進(jìn)行分析得到振動(dòng)幅值和振動(dòng)強(qiáng)度，對多個(gè)振動(dòng)信號得到的振動(dòng)強(qiáng)度值可以得到的振動(dòng)強(qiáng)度分布圖，所述結(jié)果成像軟件采用直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進(jìn)行計(jì)算得到待測物體的實(shí)時(shí)圖像，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示待測物體的振動(dòng)特性的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像頭(3 )位于所述平板(I)中間，所述多個(gè)激光振動(dòng)傳感器(2 )均勻分布在所述攝像頭(3 )四周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光振動(dòng)傳感器(2 )數(shù)量為16~32個(gè)，均勻分布在所述平板(I)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光振動(dòng)傳感器(2)數(shù)量為25個(gè)，均勻分布在所述平板(I)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述平板(I)下方固定有把手(4 )。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可視化的機(jī)械振動(dòng)檢測系統(tǒng)，主要由“振動(dòng)相機(jī)”采集裝置和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)組成。通過數(shù)據(jù)采集卡將“振動(dòng)相機(jī)”采集裝置得到的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)?！罢駝?dòng)相機(jī)”采集裝置包括布置在平板不同半徑上的25顆激光振動(dòng)測量傳感器和平板中心處的一顆攝像頭，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括電腦中預(yù)裝的振動(dòng)信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。本發(fā)明能快速同步識別測量區(qū)域機(jī)械振動(dòng)的具體位置、強(qiáng)度大小和頻率，且精度高；另一方面，信息采集系統(tǒng)體積較小，易于操作。
【IPC分類】G01H9-00
【公開號】CN104568118
【申請?zhí)枴緾N201510014576
【發(fā)明人】裴吉, 王文杰, 袁壽其, 袁建平, 駱寅
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月9日