[發明專利]在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法

有效

• 申請號: 201610938567.2
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106644050B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李亞;王鵬軍
• 申請（專利權）人: 無錫源清慧虹信息科技有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 北京展翼知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 屠長存

本發明涉及在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法。該方法包括以下步驟：使用傳感器以采樣頻率r測量物體的物理量，其中r在該物體的振動基頻的10倍到50倍之間；對該物理量做快速傅里葉變換(FFT)，得到FFT功率譜，其中，FFT運算點數N不小于4096；對FFT功率譜進行預處理，得到FFT功率譜中的峰值功率譜；以及采用頻率匹配法，得到該物體的候選振動基頻f₂。本發明能夠在頻譜質量好的情況下以較高精度自動測量物體的振動基頻，而不需要人工識別基頻。

技術領域

本發明涉及數字信號處理技術，具體涉及在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法。

背景技術

振動基頻是各種物體的一個重要物理參數，能夠反映物體或者物理結構的物理狀態和特性。對振動基頻的測量被廣泛應用于結構健康檢測、物體探傷等。測量物體的振動基頻的通常方法是，首先使用傳感器以一定的采樣頻率測量物體的物理量(例如加速度、速度或者位移等)，然后對測得的物理量做快速傅里葉變換(FFT)而得到FFT功率譜，最后從FFT功率譜中人工識別出物體的振動基頻。這種人工識別振動基頻的方式比較麻煩，依賴于個人的經驗，而且結果往往不夠準確。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種能夠在頻譜質量好的情況下自動地而且比較準確地測量物體的振動基頻的方法。

根據本發明，一種在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法包括以下步驟：

使用傳感器以采樣頻率r測量物體的物理量，其中r在該物體的振動基頻的10倍到50倍之間；

對該物理量做快速傅里葉變換(FFT)，得到FFT功率譜，其中，FFT運算點數N不小于4096；

對FFT功率譜進行預處理，得到FFT功率譜中的峰值功率譜；以及

對于循環變量u＝1,2,…,p的每一個取值，其中p為得到的FFT功率譜中的峰值功率譜中的峰值的數量，按以下方式執行一輪循環操作，除非在下述條件下提前退出循環：找出FFT功率譜中的峰值功率譜中幅度最大的u個頻點n₁,n₂,…,n_u，將這u個頻點兩兩做差，得到個頻點，將這個頻點連同原始的u個頻點n₁,n₂,…,n_u一共個頻點從小到大排序，得到排序后的頻點m_i，其中，從m₁開始遍歷這些排序后的頻點，對于遍歷的每一個頻點m_i，計算匹配度其中，j＝1,2,…,u，其中W為最接近的整數，并設置相應的匹配值y_i,j，其中，j＝1,2,…,u，若Y_i,j大于預定匹配閾值σ，其中0<σ≤0.1，則y_i,j＝0，否則y_i,j＝1，然后計算基頻相似度若z_i小于預定相似度閾值R，其中0.5<R<1，則繼續遍歷，否則停止遍歷，并提前退出循環，確定當前遍歷的頻點m_i為候選振動基頻點x₂，通過運算而得到該物體的候選振動基頻f₂。

本發明能夠在頻譜質量好的情況下以較高精度自動測量物體的振動基頻，而不需要人工識別基頻。

附圖說明

圖1是根據本發明的在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法的流程圖。

具體實施方式

下面將參照圖1詳細描述根據本發明的在頻譜質量好的情況下測量物體的振動基頻的方法的各個步驟。