[發(fā)明專(zhuān)利]一種低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710679985.9
• 申請(qǐng)日: 2017-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107478402B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈勁權(quán);韓金剛;胡雄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 上海信好專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包含：

振動(dòng)檢測(cè)模塊，其固定于被測(cè)對(duì)象，用于采集被測(cè)對(duì)象的加速度信號(hào)并處理得到加速度電壓信號(hào)；

信號(hào)預(yù)處理模塊、采樣模塊，所述的信號(hào)預(yù)處理模塊輸入端連接于振動(dòng)檢測(cè)模塊輸出端，用于對(duì)所述的加速度電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理放大并經(jīng)由所述的采樣模塊輸出加速度數(shù)字量；

處理模塊，其輸入端連接于采樣模塊，對(duì)采樣模塊輸出的加速度數(shù)字量運(yùn)算處理得到被測(cè)對(duì)象的最終的速度數(shù)字量和最終的位移數(shù)字量；

所述的處理模塊包含：

一次時(shí)域數(shù)字積分單元、第一快速傅里葉變換單元，所述的一次時(shí)域數(shù)字積分單元用于對(duì)加速度數(shù)字量經(jīng)過(guò)一次時(shí)域數(shù)字積分得到被測(cè)對(duì)象的速度信號(hào)，并經(jīng)過(guò)第一快速傅里葉變換單元的快速傅里葉變換得到速度頻譜；

一次趨勢(shì)項(xiàng)畸變判斷單元、一次校正單元，所述的一次趨勢(shì)項(xiàng)畸變判斷單元根據(jù)速度頻譜的峰值判斷當(dāng)前的速度信號(hào)是否含有一次趨勢(shì)項(xiàng)畸變，若否，則以當(dāng)前的速度信號(hào)作為最終的速度數(shù)字量輸出，若是，則校正單元接收當(dāng)前的速度信號(hào)；所述的校正單元根據(jù)頻譜分析對(duì)應(yīng)被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)頻率，根據(jù)頻率為指標(biāo)，擬合出一次校正函數(shù)，擬合出的一次校正函數(shù)與速度信號(hào)疊加，得到校正后的速度信號(hào)，并以當(dāng)前的速度信號(hào)作為最終的速度數(shù)字量輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的振動(dòng)檢測(cè)模塊包含：中、低頻加速度傳感單元和低通濾波器；

所述的中頻加速度傳感單元用于采集被測(cè)對(duì)象的中頻加速度信號(hào)，所述的低頻加速度傳感單元用于采集被測(cè)對(duì)象的低頻加速度信號(hào)；

所述的低通濾波器用于將所述的中頻加速度信號(hào)低通處理得到對(duì)應(yīng)的中頻加速度電壓信號(hào)和/或所述的低頻加速度信號(hào)低通處理得到對(duì)應(yīng)的低頻加速度電壓信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)預(yù)處理模塊包含：

信號(hào)調(diào)理放大單元，用于根據(jù)檔位，選擇并放大對(duì)應(yīng)中頻加速度信號(hào)或低頻加速度信號(hào)；

高通濾波器，其輸入端連接于信號(hào)調(diào)理放大單元，用于對(duì)放大后的中頻加速度信號(hào)或低頻加速度信號(hào)進(jìn)行高通濾波處理。

4.如權(quán)利要求1所述的低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的處理模塊還包含：

二次時(shí)域數(shù)字積分單元、第二快速傅里葉變換單元，所述的二次時(shí)域數(shù)字積分單元用于對(duì)最終的速度數(shù)字量經(jīng)過(guò)二次時(shí)域數(shù)字積分得到被測(cè)對(duì)象的位移信號(hào)，并經(jīng)過(guò)第二快速傅里葉變換單元的快速傅里葉變換得到位移頻譜；

二次趨勢(shì)項(xiàng)畸變判斷單元、二次校正單元，所述的二次趨勢(shì)項(xiàng)畸變判斷單元根據(jù)位移頻譜的峰值判斷當(dāng)前的位移信號(hào)是否含有一次趨勢(shì)項(xiàng)畸變，若否，則以當(dāng)前的位移信號(hào)作為最終的位移數(shù)字量輸出，若是，則校正單元接收當(dāng)前的位移信號(hào)；所述的校正單元根據(jù)頻譜分析對(duì)應(yīng)被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)頻率，根據(jù)頻率為指標(biāo)，擬合出二次校正函數(shù)，擬合出的二次校正函數(shù)與位移信號(hào)疊加，得到校正后的位移信號(hào)，并以當(dāng)前的位移信號(hào)作為最終的位移數(shù)字量輸出。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的低頻振動(dòng)位移檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包含一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于將最終的速度數(shù)字量和最終的位移數(shù)字量轉(zhuǎn)為對(duì)應(yīng)的最終的速度模擬量和最終的位移模擬量。