[發明專利]一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法及裝置

在審

• 申請號: 202210106331.8
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114295856A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 季晨振;王萌銘;潘登
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01P3/00
• 分類號: G01P3/00;G06F17/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔡彭君

1.一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

在離心機旁放置聲學信號采集系統；

在離心機停機時，通過聲學信號采集系統進行聲學信號采集，獲取環境背景噪聲信號；在離心機運轉時，通過聲學信號采集系統進行聲學信號采集，獲取旋轉臂或軸切割周圍氣流產生的脫體渦的氣動聲學信號；

根據環境背景噪聲信號對氣動聲學信號進行降噪處理，將降噪處理后的氣動聲學信號轉換到頻域；

進行頻譜分析，根據頻譜分析結果轉化得到離心機的轉速。

2.根據權利要求1所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，所述聲學信號采集系統包括麥克風傳感器和數據采集卡。

3.根據權利要求1所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，根據頻譜分析的結果得到特征頻率，所述特征頻率為頻譜中幅值最大的諧波成分的頻率，根據特征頻率的數值轉化得到離心機的轉速。

4.根據權利要求1所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，特征頻率f的單位為Hz，離心機轉速n的單位為r/s，則n的數值等于f的值。

5.根據權利要求1所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，對降噪處理后的氣動聲學信號，采用快速傅里葉變換將降噪處理后的氣動聲學信號從時域轉換到頻域。

6.根據權利要求1所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，其特征在于，在離心機啟動并進入穩定工作狀態后，通過聲學信號采集系統進行聲學信號采集，獲取旋轉臂或軸切割周圍氣流產生的脫體渦的氣動聲學信號。

7.一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量裝置，其特征在于，基于如權利要求1-6中任一所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量方法，包括：

聲學信號采集系統，布置在離心機旁，用于進行聲學信號采集，包括離心機停機時的環境背景噪聲信號和離心機運轉時旋轉臂或軸切割周圍氣流產生的脫體渦的氣動聲學信號；

數據處理系統，與聲學信號采集系統相連，包括依次相連的噪音信號模塊、頻域轉換模塊、頻譜分析模塊和轉速轉化模塊：

所述噪音信號模塊根據環境背景噪聲信號對氣動聲學信號進行降噪處理；

所述頻域轉換模塊將降噪處理后的氣動聲學信號轉換到頻域；

所述頻譜分析模塊對頻域信號進行頻譜分析，得到頻譜分析結果；

所述轉速轉化模塊根據頻譜分析結果轉化得到離心機的轉速。

8.根據權利要求7所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量裝置，其特征在于，還包括數據顯示系統，所述數據顯示系統與數據處理系統相連，用于顯示數據處理系統的數據。

9.根據權利要求7所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量裝置，其特征在于，還包括存儲系統，所述存儲系統與數據處理系統相連，用于存儲數據處理系統的數據。

10.根據權利要求7所述的一種基于聲學的離心機轉速非接觸式測量裝置，其特征在于，所述數據處理系統還包括信號放大模塊，聲學信號采集系統采集的聲學信號送入信號放大模塊，所述信號放大模塊的輸出送入噪音信號模塊。