专利名称：一种智能手机测量转速的方法
技术领域：
本发明属于工业及民用领域，具体涉及一种智能手机测量转速的方法。
背景技术：
现有的工业系统在线监控技术操作过程如图I所示，包括如下步骤首先通过专业数据采集器采集现场物理量，得到数据流；接着通过相应的传输线及中介传输装置将数据流传输到控制室；在控制室中调用专用处理器分析处理数据得到结果；接着对处理结果进行分析处理并通过控制室发出新指令；通过相应的传输线及中介传输装置将指令传输到指令处理器；指令处理器处理指令明确需要改变的相应物理量；工业现场最后通过专用的调节装置执行指令，调节工业现场的物理量。现有技术中还有一种采用频闪法测转速技术，如图2所示，包括如下步骤首先由多谐振荡器产生一定频率f的窄脉冲信号；频率为f的窄脉冲信号触发闪光灯，使闪光灯发出与脉冲频率同步的频率f的光；用频率为f的光照明旋转轴，得到光信息；通过照摄装·置将光信息转化为图像信息，传输给计算机；计算机处理图像信息，发出新指令给；频率调节装置调节振荡器频率f，即调节闪光灯闪光频率，一直到旋转轴出现一个单定象为止。现有测转速技术很多，但传输数据需要通过中介装置传输，数据传输不方便、实时性差；每种监控系统适应范围小；安装调试十分麻烦；往往造价十分昂贵；一旦发生故障，故障的检修也会十分麻烦；而且目前智能手机没有测量转速的功能。有效利用智能手机的小巧轻便，功能强大，可以无线通信的优点弥补工业系统在线监控系统的缺点和不足。使得传输数据方便、实时，增大监控系统的适应范围，简化安装调试过程,节约成本,使故障的检修方便、快捷。
发明内容
针对上述缺陷或不足，本发明为智能手机提供一种新的使用功能，这种功能可以在工业过程中使用，也可以在日常生活中使用，例如工业机器设备(发电机，电动机，搅拌机等)或者家用电器(电风扇，洗衣机，甩干机等)的转速测量。本发明不需要借助其他任何设备，其主要技术有I)在被测物上设置一光标，利用智能手机的闪光灯使其按一定频率对被测物旋转轴闪烁；2)利用智能手机的拍照功能拍摄得到被测物旋转轴转动图；3)利用照相机打开图片功能打开照到的旋转轴转动图；4)利用智能手机的图像和数据处理功能对图像进行处理，根据照片中两相邻光标点距离及转动轴半径计算得到转速；5)利用智能手机的无线通信功能将转速数据传输到控制室中；6)利用智能手机无线通信功能接收控制室发出的指令，使用调节装置调节被测物转速。
进一步,所述转速计算步骤如下设被测物转速为n、调节闪光灯的频率为f、求得两相邻光标点距离d，转动轴半径为R ；令通过智能手机照相得到的旋转图中相邻光标圆心角e，光标圆心角一半为Gtl,贝丨J : 0 = 2* 0 0 ; 分析可知sin 0 0 = d / R/2 ;故而0 0 = arcsin (d / R/2);相邻光标圆心角0=2*arcsin (d / R / 2)；令闪光间隔时间tms,即闪光周期tms,则t=l/f ;f=1000 / t (Hz)n=0 / t=f*0 (弧度/秒)推导之，得n=f* 0 /2/ n =60*f* 0 /2/ n =30*f* 0 / n (转 / 分)。本发明的有益效果是(I)首先数据传输将十分方便，节省掉传输线等材料，省去了各种中介传输装置，将大大节省数据传输成本。(2)智能手机不仅可以采集数据，而且自身就可以对数据进行处理，可节省数据处理器，节省处理成本。(3)因为在测试现场智能手机就可以处理数据，节省控制室处理工作量，使得控制室处理快速，高效。(4)用于不需要传输线及一些中介传输设备，且智能手机轻便灵活，安装调试将十分简便，且节省了空间。(5)智能手机可以安装多个应用软件，使得智能手机可以适应于多种不同的场合，适应性广。(6)由于简化了传输过程和处理过程，更能达到监控实时、方便的目的。(7)检修时只需要查看手机终端与数据接收装置即可，不需要检查传输线及各种中介传输装置，从而使得检修十分简单快捷。(8)增加了智能手机使用功能，提高智能手机实用性。
图I是现有的工业系统在线监控技术操作过程图。图2是现有的采用频闪法测转速技术操作过程图。图3是本发明的利用智能手机后的工业系统监控流程框图。图4是使用智能手机测电机转轴转速系统框图。图5是本发明采用智能手机测转速功能流程图。图6是本发明采用智能手机照相功能流程图。图7是本发明控制智能手机闪光频率流程图。图8是本发明采用智能手机打开图片流程图。图9是本发明采用智能手机处理图像求得转速流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做详细描述。如图3和图4所示，本发明的智能手机测量转速的方法具体步骤如下I)在被测物旋转轴上设置一个光标，设置所述手机的闪光灯让其按一定的频率对着被测物旋转轴闪烁；2)利用所述手机的拍照功能拍摄得到被测物旋转轴转动图；3)利用照相机打开图片功能打开照到的旋转轴转动图；4)利用智能手机的图像和数据处理功能对图像进行处理，根据照片中两相邻光标点距离及转动轴半径计算得到转速；
5)利用智能手机的无线通信功能直接以无线传播的方式将转速传输到控制室中，控制室根据得到结果发出新的指令；6)利用智能手机无线通信功能接收控制室发出的指令，使用调节装置调节被测物转速。进一步，所述转速计算步骤如下设被测物转速为n、调节闪光灯的频率为f、求得两相邻光标点距离d，转动轴半径为R ；令通过智能手机照相得到的旋转图中相邻两光标圆心角e，光标圆心角一半为0 0,则0 = 2* 0 0 ；分析可知sin 0 0 = d / R/2 ;故而0 0 = arcsin (d / R/2);相邻光标圆心角0=2*arcsin (d / R/2)；令闪光间隔时间tms,即闪光周期tms,则t=l/f ;f=1000 / t (Hz)n= 9 / t=f* 9 (弧度 / 秒)推导之，得n=f* 0 /2/ =60*f* 0 /2/ n =30*f* 0 / Ji。
权利要求
1.一种智能手机测量电机转速的方法，其特征在于，包括如下步骤 1)在被测物上设置一光标，利用智能手机的闪光灯使其按一定的频率对被测物旋转轴闪烁； 2)利用智能手机的拍照功能拍摄得到被测物旋转轴转动图； 3)利用照相机打开图片功能打开照到的旋转轴转动图； 4)利用智能手机的图像和数据处理功能对图像进行处理，根据照片中两相邻光标点距离及转动轴半径计算得到转速； 5)利用智能手机的无线通信功能将转速数据传输到控制室中； 6)利用智能手机无线通信功能接收控制室发出的指令，使用调节装置调节被测物转速。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述转速计算步骤如下 设被测物转速为n、调节闪光灯的频率为f、求得照片中两相邻光标点距离d，转动轴半径为R ； 令通过智能手机照相得到的旋转图中相邻光标圆心角Q，光标圆心角一半为Q O，则0 = 2* 0 0; 分析可知sin 0 a = d / R/2 ;故而Q Q = arcsin (d / R/2);相邻光标圆心角0 =2*arcsin (d / R/2)； 令闪光间隔时间tms,即闪光周期tms,,贝丨J t=l/f ；f=1000 / t (Hz) n= 0 / t=f* 9 (弧度 / 秒) 推导之，得 n=f* 0/2/Ji =60*f* 0/2/=30*f* 0 / 3i (转 / 分)。
全文摘要
一种智能手机测量转速的方法，包括如下步骤在被测物旋转轴上设置一个光标，设置所述手机的闪光灯让其按一定的频率对着被测物旋转轴闪烁，利用所述手机的拍照功能拍摄得到被测物旋转轴转动图，并处理数据流得到转速；所述手机直接以无线传播的方式将转速传输到控制室中，控制室根据得到结果发出新的指令；所述手机接收所述指令，并控制调节装置调节被测物转速。
文档编号G01P3/44GK102749469SQ201210227700
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者杨新宁, 范美鹏 申请人:西安交通大学