一种可视化的机械振动检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种机械振动的测量领域，具体涉及到一种可视化的机械振动检测系统。
【背景技术】
[0002]在当今世界工业的发展过程中，对机械故障的监测越来越受重视，机械出现故障会产生振动、噪声等一些物理特征。采用信号采集、处理等技术对这些物理特征进行采集并分析，从而对设备进行实时监测，为维修设备提供有效的依据，提高检修效率，节省维修的物力和人力。
[0003]现有技术有通过振动、热成像、超声波、温度和磁通检测等来诊断机械、电气设备的故障状态。需要在设备停机时或者拆卸的情况下，判定故障的位置、原因等。能较准确地判别机械设备故障类型。
[0004]然而，现有技术缺乏可视化、能够快速获得一个平面振动位置、强度和频率的振动监测。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术不足，本发明提出一种可视化的机械振动检测系统，包括“振动相机”采集系统和数据分析系统，所述“振动相机”采集系统和所述数据分析系统通过数据采集卡连接，所述“振动相机”采集系统包括平板、激光振动传感器、摄像头，所述多个激光振动传感器位于所述平板上，所述摄像头位于所述平板上，所述激光振动传感器和所述摄像头通过数据线连接数据采集卡，所述数据分析系统包括计算机中预装的振动信号处理软件和结果成像软件。
[0006]进一步的，所述振动信号处理软件采用时域分析和频域分析分法对振动信号进行分析得到振动幅值和振动强度，对多个振动信号得到的振动强度值可以得到的振动强度分布图，所述结果成像软件采用直接边缘检测算法对数字信号进行计算得到待测物体的实时图像，计算机实时显示待测物体的振动特性的结果。
[0007]进一步的，所述摄像头位于所述平板中间，所述多个激光振动传感器均匀分布在所述摄像头四周。
[0008]进一步的，所述激光振动传感器数量为16~32个，均匀分布在所述平板上。
[0009]进一步的，所述激光振动传感器数量为25个，均匀分布在所述平板上。
[0010]进一步的，所述平板下方固定有把手。可以手持进行采集信号。
[0011]本发明的有益效果是:机械振动的检测系统装置能快速实时获得振动发生的可视化区域，并同时获得振动强度和频率，为分析设备帮故障提供依据。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的流程示意图。
[0013]图2是本发明中的振动采集系统装置的正视图。
[0014]图3是本发明中的“振动相机”采集系统装置的侧视图。
[0015]图4是本发明中的计算机软件流程示意图。
[0016]图中1.平板2.激光振动传感器3.摄像头4.把手。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步说明。
[0018]本具体实施例方式中提供了一种可视化的机械振动检测系统，包括“振动相机”采集系统和数据分析系统，所述“振动相机”采集系统和所述数据分析系统通过数据采集卡连接，所述“振动相机”采集系统包括平板1、激光振动传感器2和摄像头3，所述摄像头3位于所述平板I中间，所述摄像头3通过数据线连接数据采集卡，所述激光振动传感器2数量为25个，均匀分布在所述摄像头3四周，所述激光振动传感器2通过数据线连接数据采集卡，所述平板I下方固定有把手4。所述数据分析系统包括计算机中预装的振动信号处理软件和结果成像软件。采用振动信号处理软件和结果成像软件得到设备运行中不同频率下平面上振动强度分布情况，从而得知设备故障的具体位置。
[0019]对待测物体的局部进行测试时，将手持板正对准物体，由激光振动传感器2和摄像头3采集的信号通过采集卡传到计算机，在计算机的软件分析中，得到实时显示振动特性的分布图。软件步骤如下:信号分为振动传感器采集的振动信号和由摄像头3得到的数字信号，对于振动信号，通过采用时域分析和频域分析分法对振动信号进行分析得到振动幅值和振动强度，由所有的激光振动传感器2得到的振动强度值可以得到的振动强度分布图。对于数字信号，通过直接边缘检测算法对数字信号进行计算得到待测物体的实时图像，最后得到实时显示待测物体的振动特性的结果。
[0020]工作原理如下，通过数据采集卡将“振动相机”采集系统得到的数据传递给数据分析系统。振动采集系统包括布置在圆形平板上的激光振动传感器和一颗摄像头。首先将平板正对着被检测设备，启动激光振动传感器和摄像头，根据激光多普勒效应测量一个平面上的振动信号，摄像头实时拍摄投备被检测区域，能够以每秒30帧的帧率录制影像。使用数据采集卡获得激光测量得到的振动数据和摄像头拍摄的数据并能过数据线传输到计算机中，并应用计算机中预装的振动信号处理软件和结果成像软件处理信号，得到测量区域振动的强度和频率，从而为分析设备的故障原因提供可视化的依据。
[0021]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:包括“振动相机”采集系统和数据分析系统，所述“振动相机”采集系统和所述数据分析系统通过数据采集卡连接，所述“振动相机”采集系统包括平板(I)、激光振动传感器(2)、摄像头(3)，所述多个激光振动传感器(2)位于所述平板(I)上，所述摄像头(3 )位于所述平板(I)上，所述激光振动传感器(2 )和所述摄像头(3)通过数据线连接数据采集卡，所述数据分析系统包括计算机中的振动信号处理软件和结果成像软件。
2.根据权利要求1所述的一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:所述振动信号处理软件采用时域分析和频域分析分法对振动信号进行分析得到振动幅值和振动强度，对多个振动信号得到的振动强度值可以得到的振动强度分布图，所述结果成像软件采用直接边缘检测算法对数字信号进行计算得到待测物体的实时图像，计算机实时显示待测物体的振动特性的结果。
3.根据权利要求1所述的一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:所述摄像头(3 )位于所述平板(I)中间，所述多个激光振动传感器(2 )均匀分布在所述摄像头(3 )四周。
4.根据权利要求1所述的一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:所述激光振动传感器(2 )数量为16~32个，均匀分布在所述平板(I)上。
5.根据权利要求1所述的一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:所述激光振动传感器(2)数量为25个，均匀分布在所述平板(I)上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种可视化的机械振动检测系统，其特征在于:所述平板(I)下方固定有把手(4 )。
【专利摘要】本发明公开了一种可视化的机械振动检测系统，主要由“振动相机”采集装置和数据分析系统组成。通过数据采集卡将“振动相机”采集装置得到的数据传递给数据分析系统。“振动相机”采集装置包括布置在平板不同半径上的25颗激光振动测量传感器和平板中心处的一颗摄像头，数据分析系统包括电脑中预装的振动信号处理软件和结果成像软件。本发明能快速同步识别测量区域机械振动的具体位置、强度大小和频率，且精度高；另一方面，信息采集系统体积较小，易于操作。
【IPC分类】G01H9-00
【公开号】CN104568118
【申请号】CN201510014576
【发明人】裴吉, 王文杰, 袁寿其, 袁建平, 骆寅
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月9日