发明名称 快速判峰的方法
摘要 本发明涉及一种可以快速判峰的振动时效系统。判峰方法包括步骤:一、对振幅信号进行采样;二、对采样信息进行量化;三、引入窗口函数;四、进行小波变换;五、通过小波变换得到时间-尺度对应关系;六、将尺度转换为频率,得到振动时效的峰值。振动时效系统包括:激振器单元、振幅检测单元、下位机和上位机,其中,激振器单元中的激振器和振幅检测单元中的振幅传感器安装在被测工件,激振器单元中的激振器控制器与下位机连接,下位机与上位机连接。本发明技术方案能快速检测出工件的共振频率和谐振频率,对短时间采集的数据具有较高的频率分辨率,从而满足小型工件的共振频率和谐振频率检测准确度需求,并且具有时效处理时间短、噪声小、耗能少等优点。
申请公布号 CN101691632B 申请公布日期 2012.11.14
申请号 CN200910108292.X 申请日期 2009.06.26
申请人 哈尔滨工业大学深圳研究生院 发明人 王鸿鹏;李会滨;芦广苹;周军飞;韩殿文;冯宝玉;董德权
分类号 C21D10/00(2006.01)I;C21D11/00(2006.01)I;C22F1/00(2006.01)I 主分类号 C21D10/00(2006.01)I
代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事务所 44248 代理人 胡吉科
主权项 1. 一种用于振动时效的判峰方法,其特征在于:所述用于振动时效的判峰方法包括步骤:A: 根据采样定理采样频率大于两倍的信号的最高频率,并将信号中高于激振器(105)能够产生的最高振动频率的部分在滤波过程中滤除;B:对采样信息进行量化,其量化过程是对经过采样的振幅信号近似为离散值的过程;C:引入窗口函数<img file="200910108292X100001DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="175" he="55" />,其中,<img file="200910108292X100001DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="41" he="20" />且<img file="200910108292X100001DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="38" he="20" />,<img file="200910108292X100001DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />为尺度因子,表示与频率相关的伸缩,<img file="DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="14" he="20" />为时间平移因子;D:通过<img file="DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="312" he="63" />进行小波变换,其中:<img file="380230DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="14" he="20" />为平移参数,<img file="475532DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />为伸缩参数,<img file="DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="17" he="26" />为<img file="DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="17" he="18" />的共轭函数,小波变换在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率,在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率,小波变换时对应的时频窗口的面积固定不变,时窗和频窗相对改变,具体做法是在高频时使用短时窗和宽频窗,而在低频时则使用宽时窗和短频窗;E: 振幅信号经过小波变换以后可得到时间-尺度曲线,尺度因子表示与频率相关的伸缩,x轴对应的是时间,y轴是尺度,尺度越小,对应的频率越高;x-y点表示小波变换系数,小波变换的系数表示小波与处在分析时段内信号的波形近似度,系数的大小通过所画出图的颜色深浅进行区分,通过对信号进行连续小波变换,可以对信号进行时频分析,即观察信号在某一时间上对应某一尺度<img file="504537DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />的成分;F:将尺度通过<img file="DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="70" he="44" />转换为频率,得到振动时效的峰值,其中:<img file="962063DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />表示尺度,<img file="DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="16" he="18" />表示采样周期,<img file="DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="20" he="25" />是小波的中心频率,<img file="DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="21" he="25" />表示与尺度<img file="215583DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />对应的频率,通过观察信号在某一时间上对应某一尺度<img file="975729DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="14" he="16" />的成分可以找出最大小波系数对应的尺度值,根据尺度计算得到工件的固有频率,然后根据需要的谐振峰数量找出等数量小波系数次大点,根据次大点对应的尺度计算出次大点对应的频率,即得到需要的工件的谐振峰频率。
地址 518055 广东省深圳市南山区西丽深圳大学城哈工大校区
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