船用柴油机扭振信号处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种船用柴油机扭振信号处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]扭振测量可分为两类:1)轴系扭应力的测量，2)轴系扭角的测量。我们常说的扭振测量实际上是测量轴系扭角。常用的传感器有:电磁式、光电式、电涡流式、霍尔式等等。按照拾振装置由以前的接触式到现在的非接触式。扭振信号的提取方式由机械惯性扭振仪到智能扭振仪，再到如今数字化扭振型测试系统。相应测量精度也有相当大的提高，虽然有上面这些方面的提高，相比以前，现今扭振测量已经更接近真实值，但是还仍然有待提高.由于计算机技术，软件技术和生产工艺不断提高，目前国内外已经开发出了测量相对精确的测振仪，如:中国船级社武汉分社的陈锡恩教授等开发了ZDCL-m轴系振动测量分析仪，东南大学杜极生教授研制的ANZT型扭振仪。
[0003]采用磁电式转速传感器(或光电编码器)对原始进行进行检测，经信号整形电路，将原始的类正弦信号变成标准的TTL信号，利用采集卡的计数器对TTL信号计数，可计算出瞬时转速，再经过周期平均和齿平均处理，可得到清晰的瞬时转速信号，经过积分可得到扭振时域数据，进行FFT运算可得到扭振频域数据，目前对于从高速瞬时转速信号转化为扭振信号时存在信号零点位置定位难、存在缺失数据点、扭振信号精度差等问题。
【发明内容】
[0004]鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种船用柴油机扭振信号处理方法及装置，用以解决现有信号零点位置定位难、存在缺失数据点、扭振信号精度差的问题。
[0005]本发明提供了一种船用柴油机扭振信号处理方法，包括:
[0006]对获取的原始扭振信号进行密集重采样，经过密集重采样的扭振信号进行零位检测；
[0007]当确定有过零时刻时，对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。
[0008]进一步地，所述的密集重采样是采用大于200KHZ的重采样率对扭振信号进行处理，经过密集重采样的扭振信号进行零位检测。
[0009]进一步地，采用拉格朗日多项式进行插值。
[0010]本发明还提供了一种船用柴油机扭振信号处理装置，包括:
[0011]采样模块，用于对获取的原始扭振信号进行密集重采样；
[0012]零位检测及插值处理模块，用于对经过密集重采样的扭振信号进行零位检测，当确定有过零时刻时，对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。
[0013]进一步地，所述采样模块进行密集重采样是采用大于200KHZ的重采样率对扭振信号进行处理。
[0014]进一步地，采用拉格朗日多项式进行插值。
[0015]本发明有益效果如下:
[0016]本发明能够对获取的扭振信号进行密集重采样提升信号精度;通过零位检测实现确定信号插值起始点对信号进行插值处理，补充信号存在缺失点；多次信号零位检测及插值处理获取高采样的船用柴油机扭振信号，信号绝对误差小于5%。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0018]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表不相同的部件。
[0019]图1为本发明实施例所述方法的流程示意图；
[0020]图2为本发明实施例所述方法中，经过处理的船用扭振信号与高采样频率扭振信号；
[0021 ]图3为本发明实施例所述装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
[0023]首先，对本发明实施例所述方法进行详细说明。
[0024]如图1所示，图1本发明实施例所述方法的流程示意图，主要包括:对船用柴油机扭振信号采集系统获取的原始扭振信号采用mHz(m>200k)的重采样率对扭振信号进行处理，经过密集重采样的扭振信号进行零位检测，当确定有过零时刻时，采用拉格朗日多项式插值对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。
[0025]图2示出了经过处理的船用扭振信号与高采样频率扭振信号(200KHZ)的比较，直接采用高采样频率采集扭振信号获取的信号与真实信号十分接近，且采样频率越高，采样点越接近真实信号幅值，测量精度越高，但采样频率越高，所需时间和硬件成本也相应提高，本发明所研究的扭振信号处理方法将低采样频率的扭振信号处理为高采样频率获取的扭振信号，信号绝对误差小于5%。
[0026]接着结合附图对本发明实施例所述装置进行详细说明。
[0027]如图3所示，图3为本发明实施例所述装置的结构示意图，具体可以包括:
[0028]采样模块，用于对获取的原始扭振信号进行密集重采样；
[0029]零位检测及插值处理模块，用于对经过密集重采样的扭振信号进行零位检测，当确定有过零时刻时，对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。
[0030]其中，采样模块进行密集重采样是采用大于200KHZ的重采样率对扭振信号进行处理，；零位检测及差值处理模块采用的是拉格朗日多项式进行插值处理。
[0031]对于本发明实施例所述装置的具体实现过程，由于上述方法中已有详细说明，故此处不再赘述。
[0032]综上所述，本发明实施例提供了一种船用柴油机扭振信号处理方法及装置，能够对获取的扭振信号进行密集重采样提升信号精度;通过零位检测实现确定信号插值起始点对信号进行插值处理，补充信号存在缺失点；多次信号零位检测及插值处理获取高采样的船用柴油机扭振信号，绝对误差小于5%。
[0033]本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0034]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种船用柴油机扭振信号处理方法，其特征在于，包括: 对获取的原始扭振信号进行密集重采样，经过密集重采样的扭振信号进行零位检测； 当确定有过零时刻时，对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。2.根据权利要求1所述一种船用柴油机扭振信号处理方法，所述的密集重采样是采用大于200KHZ的重采样率对扭振信号进行处理，经过密集重采样的扭振信号进行零位检测。3.根据权利要求1所述一种船用柴油机扭振信号处理方法，采用拉格朗日多项式进行插值。4.一种船用柴油机扭振信号处理装置，其特征在于，包括: 采样模块，用于对获取的原始扭振信号进行密集重采样； 零位检测及插值处理模块，用于对经过密集重采样的扭振信号进行零位检测，当确定有过零时刻时，对密集重采样的扭振信号进行插值，再次对经过插值的扭振信号进行零位检测，如果确定扭振信号过零时刻，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号，直到没有过零时刻为止。5.根据权利要求4所述的一种船用柴油机扭振信号处理方法，所述采样模块进行密集重采样是采用大于200KHZ的重采样率对扭振信号进行处理。6.根据权利要求4所述的一种船用柴油机扭振信号处理方法，采用拉格朗日多项式进行插值。
【专利摘要】本发明涉及一种船用柴油机扭振信号处理方法，包括：对船用柴油机信号进行密集重采样，进行零位检测，然后对信号进行插值处理，对采样信号再进行零位检测，查找转换点，确定过零时刻点，再次插值处理迭代获取高采样的船用柴油机扭振信号。本发明能够对获取的扭振信号进行密集重采样提升信号精度；通过零位检测实现确定信号插值起始点对信号进行插值处理，补充信号存在缺失点；多次信号零位检测及插值处理获取高采样的船用柴油机扭振信号，信号绝对误差小于5％。
【IPC分类】G01M15/12
【公开号】CN105547709
【申请号】CN201510916335
【发明人】刘鹏鹏, 陈卓, 童一峻, 陈桂玲, 张成伟
【申请人】中国船舶工业系统工程研究院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月10日