一种振动质量检测系统及方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及振动测量领域，尤其涉及一种振动质量检测系统及方法。
【【背景技术】】
[0002]国际社会正步入工业4.0时代，中国正积极打造中国制造2025。面对日益增长的人工成本，例如像空调等其他需要对产品进行振动质量检测的生产厂家迫切需要一套高度智能化、自动化的振动质量检测系统及方法，能够配合产线的节奏，自动、高效、准确地完成质量检测。目前振动质量检测主要采取简易手持测振仪器测量振动基本值、人工用手摸、用耳听的方式来甄别质量好坏，效率很低且无法构建自动化测试产线，导致生产成本高居不下，且检测工人长期通过耳朵甄别会对听觉造成损坏。
【
【发明内容】
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[0003]本发明要解决的技术问题是解决振动产业质量检测自动化程度低、效率低、准确度低、数据难以汇聚形成检测标准的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案。
[0005]—方面，本发明提供一种振动质量检测系统，其特征在于，所述系统包括:
[0006]基底振动传感器，用于背景振动扣除；
[0007]目标振动传感器，用于测量目标物体的振动；
[0008]调理模块，包括滤波器及硬件积分电路，所述滤波器用于拾取有用信号，所述硬件积分电路用于将加速度信号转化为速度信号及位移信号并最终同时输出加速度、速度及位移三路模拟信号，所述调理模块还用于产生驱动所述基底振动传感器和所述目标振动传感器的恒流源；
[0009]采集模块，用于同时采集所述的加速度、速度及位移三路模拟信号；
[0010]分析模块，用于对采集的所述三路模拟信号进行算法分析并输出特征值；
[0011 ] 开放式读取接口，用于读取所述特征值并上传所述特征值；
[0012]云平台，用于接收所述开放式读取接口上传的特征值并对所述特征值进行汇集、统计。
[0013]在一些实施例中，所述系统还包括:控制模块，用于对所述基底振动传感器、目标振动传感器、调理模块、采集模块及算法模块进行控制，具体的为:所述控制模块对所述基底振动传感器及所述目标振动传感器进行灵敏度设置，所述控制模块对所述调理模块进行通道选择、加速度、速度及位移的校准系数设置，所述控制模块对所述采集模块进行采样率、采样点及采集时机的设置，所述控制模块对所述分析模块进行算法选取的设置；可编程传输协议模块，用于提供预设的传输协议或自主定义的传输协议供所述系统读入；物理接口，用于提供预设的USB接口、网络接口及串口。
[0014]在一些实施例中，所述基底振动传感器安装于目标检测产品生产流水线上的振动总成测试工作台底座上，所述目标振动传感器安装于目标检测产品的振动部位。
[0015]在一些实施例中，所述控制模块还用于对所述特征值进行保存设置，并按照预设节拍来控制所述采集模块的采集动作。
[0016]在一些实施例中，所述云平台还用于通过所述物理接口及可编程传输协议模块来控制所述控制模块。
[0017]在一些实施例中，所述特征值包括系统运行状态、机器编号、加速度值、速度值、位移值、模态分析特征值、频谱特征值、存储空间及统计报告。
[0018]另一方面，本发明提供一种振动质量检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:
[0019]进行背景振动扣除及测量目标物体的振动；
[0020]将加速度信号转化为速度信号及位移信号并最终同时输出加速度、速度及位移三路模拟信号；
[0021]同时采集所述的加速度、速度及位移三路模拟信号；
[0022]对采集的所述三路模拟信号进行算法分析并输出特征值；
[0023]读取所述特征值并上传所述特征值至云平台；
[0024]对上传的所述特征值并进行汇集、统计。
[0025]在一些实施例中，所述读取所述特征值并上传所述特征值至云平台包括:通过预设的USB接口、网络接口及串口并结合预设的传输协议或自主定义的传输协议将所述特征值上传至所述云平台。
[0026]在一些实施例中，所述方法还包括对基底振动传感器及目标振动传感器进行灵敏度设置，对调理模块进行通道选择、加速度、速度及位移的校准系数设置，对采集模块进行采样率、采样点及采集时机设置，对分析模块进行算法选取设置。
[0027]在一些实施例中，所述方法还包括对所述特征值进行保存设置，并按照预设节拍来控制所述采集模块的采集动作。
[0028]本发明的有益效果在于，通过提供一种振动质量检测系统及方法，能够配合产线的节奏，自动、高效、准确地完成目标检测产品的质量检测，具有智能化、自动化的特点。此夕卜，通过将检测的特征值上传至云平台进行汇聚、统计，有利于为建立检测标准积累数据。
【【附图说明】】
[0029]图1为本发明实施例提供的一种振动质量检测系统结构图；
[0030]图2为本发明实施例提供的一种振动质量检测方法流程图；
[0031]图3为本发明实施例提供的一种振动质量检测方法的基于控制模块的方法流程图。
【【具体实施方式】】
[0032]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033]此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034]实施例1:
[0035]如图1所示，本发明实施例提供了一种振动质量检测系统，所述系统包括:
[0036]基底振动传感器100，用于背景振动扣除。所述基底振动传感器100安装于目标检测产品生产流水线上的振动总成测试工作台底座上，可以在多个通道上设置所述基底振动传感器100用于背景振动扣除。
[0037]目标振动传感器101，用于测量目标物体的振动。所述目标振动传感器101安装于目标检测产品的振动部位，可以在多个通道上设置所述目标振动传感器101用于测量目标物体的振动，例如，当所述目标检测产品为空调时，所述目标振动传感器101安置于空调铜管焊接接弯管处，因为该处为受振易发生剥落故障的地方。
[0038]优选地，所述基底振动传感器100和所述目标振动传感器101均采用压电集成电路(ΙΕΡΕ)型三轴加速度传感器，所述ΙΕΡΕ型加速度传感器是指一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器，因为由加速度传感器产生的电量是很小的，因此传感器产生的电信号很容易受到噪声干扰，需要用灵敏的电子器件对其进行放大和信号调理，ΙΕΡΕ中集成了灵敏的电子器件使其尽量靠近传感器以保证更好的抗噪声性并更容易封装。所述三轴加速度传感器，它是基于加速度的基本原理去实现工作的，加速度是个空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三轴加速度传感器来检测加速度信号。
[0039]优选地，所述基底振动传感器100和所述目标振动传感器101的灵敏度均设置为100mv/go
[0040]调理模块103，包括滤波器及硬件积分电路，所述滤波器用于拾取有用信号，所述硬件积分电路用于将加速度信号转化为速度信号及位移信号并最终同时输出加速度、速度及位移三路模拟信号，所述调理模块还用于产生驱动所述基底振动传感器和所述目标振动传感器的恒流源。
[0041]采集模块104，用于同时采集所述的加速度、速度及位移三路模拟信号。所述采集模块104为多路采集模数转换芯片所搭建的电路，可以同时采集多路模拟信号。本实施例中，所述米集模块104可设为8通道，米样率为10.24kbps，米样精度为16bit，米取同步米样的方式进行采样。
[0042]分析模块105，用于对采集的所述三路模拟信号进行算法分析并输出特征值。所述分析模块105包括时域分析、频域分析及时频分析等其他算法，所述时域分析包括差分运算、加速度峰值、速度有效值、位移峰峰值、Crest峰值指标、时域波形图及轴心轨迹图的分析；所述频域分析包括幅值谱、对数谱、阶次谱、瀑布图及随机子空间模态分析；所述时频分析包括小波分析、短时快速傅氏变换(Fast Fourier Transformat1n, FFT)分析。
[0043]开放式读取接口 106，用于读取所述特征值并上传所述特征值。本实施例中，所述开放式读取接口 106所读取的特征值包括系统运行状态、机器编号、加速度值、速度值、位移值、模态分析特征值、频谱特征值、存储空间及统计报告。
[0044]云平台107，用于接收所述开放式读取接口上传的特征值并对所述特征值进行汇集、统计，所述特征值上传过程是自动的上传。所述云平台107还用于通过所述物理接口110及可编程传输协议模块109来控制所述控制模块108，所述云平台107可对所述控制模块108进行全权的远程控制。
[0045]控制模块108，用于对所述基底振动传感器、