一种振动信号的零偏校正方法、装置和振动监测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及振动信号监测技术领域，更为具体地说，涉及一种振动信号的零偏校正方法、装置和振动监测仪。
【背景技术】
[0002]在振动信号监测领域，理想的被监测物体的振动信号的振动加速度都是围绕着振幅零值上下波动的，但是实际测量的振动信号的振动加速度往往存在偏差，如对风机进行振动监测时，由于振动监测仪的内部构造或周围环境的影响，获取的风机振动信号经过滤波显示时，经常存在振动加速度偏移零值而上下波动的情况，导致后续的判断处理往往出现偏差，若处理不当，甚至损坏被监测物体。
[0003]相关技术中，往往按照实际经验，采用一个固定不变振动加速度的经验值作为校正零偏的振动加速度，然后使用获取到的振动信号值减去该振动加速度，得到零偏校正后的振动信号。但是上述方法中，由于校正零偏的振动加速度根据实际经验获取，往往不够准确，计算时，存在偏差，导致零偏校正的效果不理想。
[0004]综上所述，如何能够提高振动信号的零偏校正的准确性成为目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种振动信号的零偏校正的技术方案，以解决【背景技术】中所介绍的现有技术中零偏校正的偏差较大，校正效果不理想的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0007]根据本发明的第一方面，提出了一种振动信号的零偏校正方法，该振动信号的零偏校正包括:
[0008]实时采集被监测物体的振动信号；
[0009]按照时间顺序将所述被监测物体的振动信号划分多个预定时间长度的振动信号；
[0010]分别计算每个所述预定时间长度的振动信号的振动加速度均值；
[0011]计算相邻预定数量的所述振动加速度均值的均值，作为所述振动信号的零偏校正值；
[0012]根据所述振动信号的零偏校正值，获取所述被监测物体在零加速度上下的振动信号。
[0013]优选地，所述分别计算每个所述预定时间长度的振动信号的振动加速度均值，包括:
[0014]使用分段累加器按照时间顺序依次累加每个采样时刻的振动信号的振动加速度，作为所述采样时刻的振动信号的振动加速度总和；
[0015]判断累加的所述采样时刻的总数目是否达到第一采样数目；
[0016]若累加的所述采样时刻的总数目达到所述第一采样数目，则根据所述振动信号的振动加速度总和以及所述第一采样数目计算所述预定时间长度的振动信号的振动加速度均值。
[0017]优选地，所述计算相邻预定数量的所述振动加速度均值的均值，包括:
[0018]按照时间顺序将多个所述振动加速度均值依次移入先入先出队列FIFO;
[0019]判断移入的所述振动加速度均值的数量是否达到所述FIFO的总位数;其中，所述FIFO的总位数等于所述预定数量；
[0020]若所述振动加速度均值的数量达到所述FIFO的总位数，使用总体累加器累加所述FIFO中所有振动加速度均值；
[0021]计算所述FIFO中所有振动加速度均值的均值，作为所述相邻预定数量的所述振动加速度均值的均值。
[0022]优选地，在按照时间顺序将多个所述振动加速度均值依次移入先入先出队列FIFO之前，所述方法还包括:
[0023]判断所述FIFO的总位数是否被填满；
[0024]若所述FIFO的总位数被填满，则按照时间顺序将所述FIFO中的所述振动加速度均值依次移位，将所述FIFO末位的所述振动加速度均值依次移出所述FIF0，并将所述多个所述振动加速度均值暂时移入缓存中；
[0025]当移出所述FIFO的振动加速度均值的数量达到预定位数时，按照时间顺序依次将缓存中的多个所述振动加速度均值移入FIFO中。
[0026]优选地，所述振动信号的零偏校正方法还包括如下步骤:
[0027]S510:对移入所述FIFO中的第一个振动加速度均值进行标记，判断所述第一个振动加速度均值的移入时间是否达到预设时钟周期；
[0028]S520:若第一个振动加速度均值的移入时间达到所述预设时钟周期，使用总体累加器累加所述FIFO中所有振动信号的振动加速度均值，计算FIFO中所有振动加速度均值的均值；
[0029]执行上述步骤S510，并累计所述移入时间达到所述预设时钟周期的累计次数；
[0030]判断所述累计次数是否达到预定次数;若所述累计次数达到预定次数，则累加所述FIFO中所有振动加速度均值的均值；
[0031]根据累加的所述FIFO中所有振动加速度均值的均值以及所述累计次数计算累计次数个所述FIFO中所有振动加速度均值的均值;作为所述振动信号的零偏校正值。
[0032]根据本发明的第二方面，还提出了一种振动信号的零偏校正装置，该振动信号的零偏校正装置包括:
[0033]采集模块，用于实时采集被监测物体的振动信号；
[0034]划分模块，用于按照时间顺序将所述被监测物体的振动信号划分多个预定时间长度的振动信号；
[0035]振动加速度均值计算模块，用于分别计算每个所述预定时间长度的振动信号的振动加速度均值；
[0036]零偏校正值计算模块，用于计算相邻预定数量的所述振动加速度均值的均值，作为所述振动信号的零偏校正值；
[0037]振动信号获取模块，用于根据所述振动信号的零偏校正值，获取所述被监测物体在零加速度上下的振动信号。
[0038]优选地，所述振动加速度均值计算模块，包括:
[0039]振动加速度累加子模块，用于使用分段累加器按照时间顺序依次累加每个采样时刻的振动信号的振动加速度，作为所述米样时刻的振动信号的振动加速度总和；
[0040]数目判断子模块，用于判断累加的所述采样时刻的总数目是否达到第一采样数目；
[0041 ]振动加速度计算子模块，用于若所述数目判断子模块判定累加的所述采样时刻的总数目达到所述第一采样数目，根据所述振动信号的振动加速度总和以及所述第一采样数目计算所述预振动加速度均值。
[0042]优选地，所述零偏校正值计算模块包括:
[0043]振动加速度均值移入子模块，用于按照时间顺序将多个所述振动加速度均值依次移入先入先出队列FIFO;
[0044]移入数量判断子模块，用于判断移入的所述振动加速度均值的数量是否达到所述FIFO的总位数;其中，所述FIFO的总位数等于所述预定数量；
[0045]振动加速度均值累加子模块，用于若所述移入数量判断子模块判定所述振动加速度均值的数量达到所述FIFO的总位数时，使用总体累加器累加所述FIFO中所有振动加速度均值；
[0046]均值计算子模块，用于计算所述FIFO中所有振动加速度均值的均值，作为所述相邻预定数量的所述振动加速度均值的均值。
[0047]优选地，所述振动信号的零偏校正装置，还包括:
[0048]位数判断子模块，用于判断所述FIFO的总位数是否被填满；
[0049]FIF0移位子模块，用于若所述位数判断子模块判定所述FIFO的总位数被填满时，按照时间顺序将所述FIFO中的所述振动加速度均值依次移位，将所述FIFO末位的所述振动加速度均值依次移出所述FIFO;
[0050]缓存移入子模块，用于将所述多个所述振动加速度均值暂时移入缓存中；
[0051 ] FIFO移入子模块，用于当移出所述FIFO的振动加速度均值的数量达到预定位数时，按照时间顺序依次将所述缓存中的多个所述振动加速度均值移入FIFO中。
[0052]根据本发明的第三方面，还提出了一种振动监测仪，该振动监测仪包括:
[0053]上述任一项技术方案所述的振动信号的零偏校正装置。
[0054]本发明提供的振动信号的零偏校正方案，通过采集被监测物体的振动信号，然后按照时间顺序将被监测物体的振动信号划分为多个预定时间长度的振动信号，计算每个该振动信号的振动加速度均值，然后计算相邻预定数量的预定时间长度的振动信号的振动加速度均值的均值，作为该振动信号的零偏校正值，进一步根据该振动信号的零偏校正值，获取被监测物体在零加速度上下的振动信号。在正常情况下，振动信号在零加速度左右上下波动，因此，使用被监测物体的振动信号的实际振动加速度减去该振动信号的零偏校正值，即可准确地得到被监测物体校正后的零偏振动信号。本发明的技术方案能够减少存储与计算振动信号的存储空间、提高运算速度以及振动信号的零偏校正的准确性。
[0055]本发明的技术方案，只需要截取实时采集的被监测物体的长时间振动信号中的一小段预定时间长度的振动信号，然后根据该预定时间长度的振动信号计算每个振动信号的振动加速度均值，然后对该振动加速度均值再求均值，即能计算该振动信号的零偏振动信号，相较于对每一段振动信号需要实时获取校正零偏的