[發明專利]確定多個換能器相對于目標物體的空間配置的方法

有效

• 申請號: 201980035059.5
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN112771385B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 德米特里·徹尼亞克;馬丁·克維斯特·奧爾森
• 申請（專利權）人: 霍廷格布魯爾及凱爾公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉彬

本公開的一個方面涉及確定附接到目標物體的多個換能器的相應空間配置(包括相應位置)的計算機實現的方法；該方法包括：從多個換能器中的每一個接收傳感器信號，該傳感器信號指示在目標物體的誘導運動期間相應換能器的相應運動；確定多個換能器的空間配置；其中，基于所接收的傳感器信號來確定換能器的至少一個子集的空間配置(包括相對于目標物體的位置)。

技術領域

在一個方面，本公開涉及一種確定多個換能器(尤其是加速度計)相對于目標物體的空間配置的方法，該多個換能器附接到目標物體。

背景技術

在許多應用(諸如結構分析、振動測量等)中，多個換能器(諸如加速度計)通常例如使用粘合劑或合適的安裝裝置附接到目標物體。通常需要以合理的精度建立各個換能器相對于目標物體的位置和空間取向，以便促進有用的測量結果。具體地，可能期望建立換能器相對于目標物體的數字模型(例如，CAD模型、FE模型等)的空間配置。

出于本說明書的目的，術語主體(尤其是換能器)的“空間配置”是指主體相對于合適的參考坐標系的位置和取向。

在許多類型的應用中(諸如在結構分析、振動測量等中)，檢查和驗證大型測量設置的多個換能器的空間配置(即位置和取向)仍然是相當大的挑戰。隨著目標物體的尺寸增加，目標物體上的測量位置的數量也增加。這之后通常是包含在測量設置中的換能器數量的相應增加。此外，許多目標物體具有包括復雜表面結構的復雜幾何形狀，這使得難以確定換能器的空間配置。

因此，測量設置中的錯誤或誤差(諸如不正確放置的換能器、錯誤的空間配置等)的機會可能甚至更快地增加。最近在包括非易失性半導體存儲器的所謂“智能傳感器”方面已經取得了進展。半導體存儲器能夠以IEEE-P1451.4標準內定義的標準化格式電子存儲各種類型的有用的換能器信息，諸如序列號、校準值和位置。后一種格式現在被指定為換能器電子數據表(TEDS)。每個符合TEDS的換能器都能夠通過標準化的通信協議將其存儲的換能器信息傳輸到遠程測量系統或設備。遠程測量系統可以自動地將換能器信息直接加載到測量系統的設置說明或文件中。因此，該特征可以減少與手動地將換能器數據輸入到測量系統中相關聯的人為誤差。

然而，在這種測量設置中檢查和驗證每個換能器的位置和/或空間取向仍然是一個重大挑戰。換能器的適當的空間配置在許多類型的振動測量中是重要的，以確保例如通過換能器在預期或至少已知位置處測量加速度的預期或至少已知的分量。

WO?2016/135198公開了一種通過手持式光學掃描裝置檢測換能器的空間取向的方法。為此，該現有技術方法在換能器的外部殼體表面上使用空間取向特征。

盡管以上現有技術方法顯著地減少了確定換能器的空間取向所需的時間和精力，但是該方法仍然需要手動確定各個換能器。此外，通常期望獲得位置和取向坐標兩者。更進一步，可能期望將換能器定位在目標物體上難以到達的位置處，例如在難以掃描空間取向特征的小孔中。

因此，仍然需要一種改進的方法，該方法允許以時間和成本有效的方式并且以足夠高的精度來確定甚至大量換能器相對于換能器所附接的目標物體的空間配置(即，位置和取向)。

發明內容

根據第一方面，本文公開了確定附接到目標物體的多個換能器的相應空間配置(指示相應位置和取向)的計算機實現的方法的實施方式；該方法包括：

-從多個換能器中的每一個接收傳感器信號，該傳感器信號指示在目標物體的誘導運動期間相應換能器的相應運動；

-確定多個換能器的空間配置；其中，基于所接收的傳感器信號來確定換能器的至少一個子集的空間配置(指示相對于目標物體的位置和取向)。