一種可視化的機械振動檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種機械振動的測量領(lǐng)域，具體涉及到一種可視化的機械振動檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當今世界工業(yè)的發(fā)展過程中，對機械故障的監(jiān)測越來越受重視，機械出現(xiàn)故障會產(chǎn)生振動、噪聲等一些物理特征。采用信號采集、處理等技術(shù)對這些物理特征進行采集并分析，從而對設(shè)備進行實時監(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、熱成像、超聲波、溫度和磁通檢測等來診斷機械、電氣設(shè)備的故障狀態(tài)。需要在設(shè)備停機時或者拆卸的情況下，判定故障的位置、原因等。能較準確地判別機械設(shè)備故障類型。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)缺乏可視化、能夠快速獲得一個平面振動位置、強度和頻率的振動監(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械振動檢測系統(tǒng)，包括“振動相機”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動相機”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“振動相機”采集系統(tǒng)包括平板、激光振動傳感器、攝像頭，所述多個激光振動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)包括計算機中預裝的振動信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。
[0006]進一步的，所述振動信號處理軟件采用時域分析和頻域分析分法對振動信號進行分析得到振動幅值和振動強度，對多個振動信號得到的振動強度值可以得到的振動強度分布圖，所述結(jié)果成像軟件采用直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進行計算得到待測物體的實時圖像，計算機實時顯示待測物體的振動特性的結(jié)果。
[0007]進一步的，所述攝像頭位于所述平板中間，所述多個激光振動傳感器均勻分布在所述攝像頭四周。
[0008]進一步的，所述激光振動傳感器數(shù)量為16~32個，均勻分布在所述平板上。
[0009]進一步的，所述激光振動傳感器數(shù)量為25個，均勻分布在所述平板上。
[0010]進一步的，所述平板下方固定有把手?？梢允殖诌M行采集信號。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:機械振動的檢測系統(tǒng)裝置能快速實時獲得振動發(fā)生的可視化區(qū)域，并同時獲得振動強度和頻率，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)明中的振動采集系統(tǒng)裝置的正視圖。
[0014]圖3是本發(fā)明中的“振動相機”采集系統(tǒng)裝置的側(cè)視圖。
[0015]圖4是本發(fā)明中的計算機軟件流程示意圖。
[0016]圖中1.平板2.激光振動傳感器3.攝像頭4.把手。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案作進一步說明。
[0018]本具體實施例方式中提供了一種可視化的機械振動檢測系統(tǒng)，包括“振動相機”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動相機”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“振動相機”采集系統(tǒng)包括平板1、激光振動傳感器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，所述激光振動傳感器2數(shù)量為25個，均勻分布在所述攝像頭3四周，所述激光振動傳感器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)包括計算機中預裝的振動信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。采用振動信號處理軟件和結(jié)果成像軟件得到設(shè)備運行中不同頻率下平面上振動強度分布情況，從而得知設(shè)備故障的具體位置。
[0019]對待測物體的局部進行測試時，將手持板正對準物體，由激光振動傳感器2和攝像頭3采集的信號通過采集卡傳到計算機，在計算機的軟件分析中，得到實時顯示振動特性的分布圖。軟件步驟如下:信號分為振動傳感器采集的振動信號和由攝像頭3得到的數(shù)字信號，對于振動信號，通過采用時域分析和頻域分析分法對振動信號進行分析得到振動幅值和振動強度，由所有的激光振動傳感器2得到的振動強度值可以得到的振動強度分布圖。對于數(shù)字信號，通過直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進行計算得到待測物體的實時圖像，最后得到實時顯示待測物體的振動特性的結(jié)果。
[0020]工作原理如下，通過數(shù)據(jù)采集卡將“振動相機”采集系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。振動采集系統(tǒng)包括布置在圓形平板上的激光振動傳感器和一顆攝像頭。首先將平板正對著被檢測設(shè)備，啟動激光振動傳感器和攝像頭，根據(jù)激光多普勒效應測量一個平面上的振動信號，攝像頭實時拍攝投備被檢測區(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)接嬎銠C中，并應用計算機中預裝的振動信號處理軟件和結(jié)果成像軟件處理信號，得到測量區(qū)域振動的強度和頻率，從而為分析設(shè)備的故障原因提供可視化的依據(jù)。
[0021]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(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、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種可視化的機械振動檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括“振動相機”采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述“振動相機”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“振動相機”采集系統(tǒng)包括平板(I)、激光振動傳感器(2)、攝像頭(3)，所述多個激光振動傳感器(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)包括計算機中的振動信號處理軟件和結(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械振動檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述振動信號處理軟件采用時域分析和頻域分析分法對振動信號進行分析得到振動幅值和振動強度，對多個振動信號得到的振動強度值可以得到的振動強度分布圖，所述結(jié)果成像軟件采用直接邊緣檢測算法對數(shù)字信號進行計算得到待測物體的實時圖像，計算機實時顯示待測物體的振動特性的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可視化的機械振動檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像頭(3 )位于所述平板(I)中間，所述多個激光振動傳感器(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械振動檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光振動傳感器(2 )數(shù)量為16~32個，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械振動檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光振動傳感器(2)數(shù)量為25個，均勻分布在所述平板(I)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種可視化的機械振動檢測系統(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械振動檢測系統(tǒng)，主要由“振動相機”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“振動相機”采集裝置得到的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)?！罢駝酉鄼C”采集裝置包括布置在平板不同半徑上的25顆激光振動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)包括電腦中預裝的振動信號處理軟件和結(jié)果成像軟件。本發(fā)明能快速同步識別測量區(qū)域機械振動的具體位置、強度大小和頻率，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
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月9日