[發明專利]一種機械振動的幅度曲線測量的方法及其系統

無效

• 申請號: 200910310282.4
• 申請日: 2009-11-24
• 公開（公告）號: CN102072760A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 孫建華;李寧;何先燈
• 申請（專利權）人: 西安華科光電有限公司
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科;李東京

技術領域

本發明涉及一種機械振動的幅度曲線測量的方法及其系統。

背景技術

目前對機械振動的幅度曲線測量的方法，由于強激光照射到CCD器件上，會引起CCD輸出信號的失真，現有系統利用TCD1200D開發的接收器就存在這個問題，導致中心位置提取的偏差很大，最大達到4mm，因此精度很低。

發明內容

本發明的目的是解決現有的機械振動的幅度曲線測量方法中心位置提取的偏差很大，精度不高的缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供了一種機械振動的幅度曲線測量的方法，其具體實現過程是：

1)將線狀激光器固定在欲被檢測的振動臺上；

2)開啟線狀激光器，將其發出的水平一字激光束投射到接收裝置CCD線陣窗口上；

3)使被檢測的振動臺發生振動，從而使線狀激光器隨著該被檢測的振動臺同步振動，使得投射到接收裝置CCD上的光束與之同步振動，形成軌跡，與此同時，通過高速檢測儀AD以5k/s的傳輸速度將從接收裝置CCD接收的數據傳輸給計算機進行處理以勾繪出該軌跡的曲線圖，計算該曲線的中心位置的值。

上述步驟3)中，對從高速檢測儀AD接收的數據通過FPGA對紅、綠、藍三種光進行處理，并且從該三路光路中選擇一路最適合于計算光線中心的光路，進行自動增益調整，使該光路特性達到最佳的計算條件，從而使得中心位置計算變的更精確。

上述步驟2)中通過滑動接收裝置CCD窗口，提取線狀激光器發出的水平一字激光束的邊緣信號。

對上述步驟3)進行至少三次，并求其三次計算得到的中心位置的值平均值，作為最終計算所得的曲線的中心位置的值。

一種機械振動的幅度曲線測量的系統，包括用于發射激光束的線狀激光器、用于接收激光束的線陣CCD和將線陣CCD接收的光信號轉換為電信號并傳輸給數字處理單元FPGA的AD。

上述數字處理單元FPGA采用的是型號為EP1C6144的FPGA芯片。

綜上所述，本發明具有以下優點：

1、本發明的系統安裝簡單，調試方便。無需過于復雜的連線。由于體積較小，重量較輕可以大范圍安裝在被檢測的震動機械上。

2、本發明的方法讀值精確：由于采用的高精度線陣CCD，其精度可達微米。

3、傳輸速度快：傳輸速度可達5k/s，較完整的反應出振動的位移圖形。

附圖說明

圖1是本發明的測量方法示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明的對機械振動的幅度曲線測量的方法，其具體實現過程是：

1)將線狀激光器1固定在欲被檢測的振動臺2上；

2)開啟線狀激光器1，將其發出的水平一字激光束投射到接收裝置CCD?3線陣窗口上；

3)使被檢測的振動臺發生振動，從而使線狀激光器隨著該被檢測的振動臺同步振動，使得投射到接收裝置CCD?3上的光束與之同步振動，形成軌跡，與此同時，通過高速檢測儀AD以5k/s的傳輸速度將從接收裝置CCD?3接收的數據傳輸給計算機進行處理以勾繪出該軌跡的曲線圖，計算該曲線的中心位置的值。

上述步驟3)中，對從高速檢測儀AD接收的數據通過FPGA對紅、綠、藍三種光進行處理，并且從該三路光路中選擇一路最適合于計算光線中心的光路，進行自動增益調整，使該光路特性達到最佳的計算條件，從而使得中心位置計算變的更精確。

由于線狀激光器1存在干涉現象，邊緣處會存在抖動，為了降低了干擾，本發明的步驟2)中通過滑動接收裝置CCD?3窗口，提取線狀激光器1發出的水平一字激光束的邊緣激光束，以提高精度。

為使系統輸出更穩定，本發明對步驟3)進行至少三次，并求其三次計算得到的中心位置的值平均值，作為最終計算所得的曲線的中心位置的值。

一種對機械振動的幅度曲線測量的系統，包括用于發射激光束的線狀激光器、用于接收激光束的線陣CCD和將線陣CCD接收的光信號轉換為電信號并傳輸給數字處理單元FPGA的AD。

本發明的數字處理單元FPGA采用的是型號為EP1C6144的FPGA芯片。