CN109000874A - 振源检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种振源检测设备及方法。其中，设备包括：用于屏蔽外界噪声的屏蔽罩；位于所述屏蔽罩内的振源检测装置；所述振源检测装置，包括：减震支架、承载台、变频振动马达、振动传感器及用于固定待测产品的固定组件；其中，所述承载台设置在所述减震支架上；所述变频振动马达、振动传感器及固定组件设置在所述承载台上。本申请实施例提供的技术方案能够在各种外界干扰情况下，实现对待测产品的微弱振动的较精确测试。

Description

振源检测设备及方法

技术领域

本申请实施例涉及自动化检测技术领域，尤其涉及一种振源检测设备及方法。

背景技术

产品的自主振动是产品性能的一项重要指标。能够准确地检测产品自主振动的各项振动指标，是实现有效控制产品自主振动的前提条件，其有利于提高生产效率，保证产品品质。

在产品生产测试过程中，对于微弱振源，很难利用振动传感器来采集振动数据，并且测试过程中，极易遭受外界干扰。可见，现有技术中难以对微弱振源进行精确检测。

发明内容

鉴于上述问题，提出本申请以便解决上述问题或至少部分解决上述问题的振源检测设备及方法。

于是，在本发明的一个实施例中，提供了一种振源检测设备。该设备包括：用于屏蔽外界噪声的屏蔽罩；位于所述屏蔽罩内的振源检测装置；所述振源检测装置，包括：减震支架、承载台、变频振动马达、振动传感器及用于固定待测产品的固定组件；其中，所述承载台设置在所述减震支架上；所述变频振动马达、振动传感器及固定组件设置在所述承载台上。

可选地，所述承载台包括：滑板、固定板以及位于所述滑板与固定板之间的多个滚珠；通过所述多个滚珠的滚动可实现所述滑板相对所述固定板的滑动；所述固定板固定在所述减震支架上；所述变频振动马达、振动传感器及固定组件设置在所述滑板上。

可选地，所述变频振动马达和所述固定组件固定在所述滑板的远离所述固定板的第一侧面上；所述滑板的靠近所述固定板的第二侧面上设置有第一凹槽；

所述振动传感器固定在所述第一凹槽内，且伸出所述第二侧面设置；所述固定板的正对所述振动传感器的位置处设置有避让结构。

可选地，所述滑板和固定板的相对侧面上均设置有配合所述滚珠使用的第二凹槽。

可选地，所述减震支架包括多个减震支柱和底座；所述承载台与所述底座相对设置；所述多个减震支柱支撑在所述承载台与所述底座之间；所述屏蔽罩与所述底座结合，形成密封空间。

可选地，所述底座包括基板和设置在所述基板上的减震层；所述减震支柱包括：胶座和支撑杆；所述支撑杆的第一端固定于所述胶座；所述胶座固定于所述减震层；所述支撑杆的第二端固定于所述承载台。

在本发明的另一个实施例中，提供了一种振源检测方法。该方法包括：获取待测产品与变频振动马达共同振动所产生的第一振动曲线，其中，所述变频振动马达作变频振动；在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线；根据所述目标片段曲线以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，确定所述待测产品的振动参数。

可选地，在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线，包括：将所述第一振动曲线中峰值和谷值稳定不变的片段曲线确定为所述目标片段曲线。

可选地，根据所述目标片段曲线以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，确定待测产品的振动参数，包括：将所述目标片段曲线对应的振动频率确定为所述待测产品的振动频率；在所述目标片段曲线上选取多个振动时刻对应的多个第一振动位移量；在所述第二振动曲线上选取所述多个振动时刻对应的多个第二振动位移量；计算同一振动时刻对应的所述第一振动位移量与第二振动位移量的差值的绝对值，以得到所述多个振动时刻对应的多个绝对值；将所述多个绝对值中最大的绝对值作为所述待测产品的振动幅值；

可选地，所述多个振动时刻中相邻两个振动时刻之间的时间差相等且小于预设阈值；所述振动时刻的数量大于或等于预设数量。

本申请实施例提供的技术方案中，屏蔽罩可屏蔽掉外界噪声干扰，减震支架可避免用于放置振源检测设备的检测台的振动干扰；通过变频振动马达与待测产品的共同振动，将待测产品的微弱振动叠加在变频振动马达的振动上，便于检测到待测产品的微弱振动。可见，本申请实施例提供的技术方案能够在各种外界干扰情况下，实现对待测产品的微弱振动的较精确测试。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一实施例的振源检测设备的剖面图；

图2示出了本申请一实施例的振源检测装置的结构示意图；

图3示出了本申请一实施例的屏蔽罩的结构示意图；

图4示出了本申请一实施例的振源检测装置的俯视图；

图5示出了本申请一实施例提供的振源检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出了本申请一实施例提供的振源检测设备的结构示意图。如图1所示，振源检测设备包括：用于屏蔽外界噪声的屏蔽罩1；位于所述屏蔽罩1内的振源检测装置；所述振源检测装置，包括：减震支架21、承载台22、变频振动马达23、振动传感器24及用于固定待测产品的固定组件25；其中，所述承载台22设置在所述减震支架21上；所述变频振动马达23、振动传感器24及固定组件25设置在所述承载台22上。其中，变频振动马达23可以内置驱动电池，或者，振源检测装置还包括与变频振动马达23连接的马达驱动器26(如图4所示)。

实际应用时，可将振源检测装置放置在检测台上，振源检测装置中的减震支架21与检测台接触；将待测产品固定在固定组件2上后，用屏蔽罩1罩住振源检测装置，使得振源检测装置以及待测产品均处于屏蔽罩1内的密封空间内。这样，通过屏蔽罩1可将外部噪声屏蔽掉，避免外部噪声干扰。为了方便安装和取出待测产品，如图3所示，可在屏蔽罩1上开设屏蔽罩门11。

减震支架21的设置不仅可以避免检测台的振动干扰，还能让变频振动马达23和待测产品更加自由的垂直振动(即垂直于承载台面方向上的振动)，减少支撑组件对待测产品以及变频振动马达23的垂直振动束缚。

上述检测振动设备在使用时，首先让变频振动马达23单独振动，变频振动马达23按照预设规则做变频振动，通过振动传感器的检测数据得到标准振动曲线(即下述的第二振动曲线)；之后，让变频振动马达23与待测产品共同振动，变频振动马达23依旧按照之前的预设规则做变频振动，通过振动传感器的检测数据得到复合振动曲线(即下述的第一振动曲线)。后续根据复合振动曲线和标准振动曲线即可确定出待测产品的振动幅度和振动频率。

本申请实施例提供的技术方案中，屏蔽罩可屏蔽掉外界噪声干扰，减震支架可避免用于放置振源检测设备的检测台的振动干扰；通过变频振动马达与待测产品的共同振动，将待测产品的微弱振动叠加在变频振动马达的振动上，便于检测到待测产品的微弱振动。可见，本申请实施例提供的技术方案能够在各种外界干扰情况下，实现对待测产品的微弱振动的较精确测试。

考虑到待测产品以及变频振动马达的振动既包括垂直振动(即垂直于承载台面方向的振动)，还包括水平振动(即平行于承载台面方向的振动)。变频振动马达以及待测产品与承载台之间的摩擦力会对变频振动马达以及待测产品的水平振动产生束缚。因此，在下述实施例中，如图1和图2所示，所述承载台22包括：滑板221、固定板222以及位于所述滑板221与固定板222之间的多个滚珠223；通过所述多个滚珠223的滚动可实现所述滑板221相对所述固定板222的滑动；所述固定板222固定在所述减震支架21上；所述变频振动马达23、振动传感器24及固定组件25设置在所述滑板221上。

在本实施例中，在待测产品和变频振动马达的水平振动的带动下，滑板221会相对于固定板222来回滑动，使得待测产品和变频振动马达能够更加自由的水平振动，降低承载台22对待测产品和变频振动马达的水平振动束缚，使得检测结果更加精确。

需要补充说明的是，固定在滑板221上的振动传感器检测到的是滑板221的振动；由于变频振动马达与待测产品均固定在滑板221上，变频振动马达与待测产品的振动都会叠加到滑板221上。因此，滑板221的振动即为变频振动马达与待测产品的振动叠加。

在一种可实现的结构中，如图1和如图2所示，所述变频振动马达23和所述固定组件25固定在所述滑板221的远离所述固定板222的第一侧面上；所述滑板221的靠近所述固定板222的第二侧面上设置有第一凹槽2210；所述振动传感器24固定在所述第一凹槽2210内，且伸出所述第二侧面设置；所述固定板222的正对所述振动传感器24的位置处设置有避让结构2220。

具体地，所述滑板221和固定板222的相对侧面上均设置有配合所述滚珠223使用的第二凹槽。滑板221与固定板222上相对设置的两个第二凹槽用于限制一个滚珠223的活动范围，滚珠223在相对设置的两个第二凹槽所限制的活动范围内可自由滚动。有效降低了滑板与固定板之间的摩擦力，使得滑板能够更加自由的水平振动，即使得待测产品和变频振动马达能够更加自由的水平振动。相对设置的两个第二凹槽所限制的活动范围需大于或远远大于变频振动马达、待测产品的水平振动幅度。

上述减震支架中可设置有弹性材料，以起到减震效果。弹性材料包括但不限于塑胶、硅胶等。当然，减震支架也可为弹性材料一体成型制成。本实施例对此不作具体限定。

在一具体结构中，如图2所示，所述减震支架21包括多个减震支柱211和底座212；所述承载台22与所述底座212相对设置；所述多个减震支柱211支撑在所述承载台22与所述底座212之间；所述屏蔽罩1与所述底座212结合，形成密封空间。

具体地，减震支柱211可由弹性材料一体成型制成。或者，如图2所示，所述减震支柱211包括：胶座2112和支撑杆2111；所述支撑杆2111的第一端固定于所述胶座2112；所述胶座2112固定于所述底座212；所述支撑杆2111的第二端固定于所述承载台22。胶座起到减震作用，胶座可由弹性材料制成。

为了进一步提高减震效果，如图2所示，所述底座212包括基板2121和设置在所述基板2121上的减震层2122；所述多个减震支柱211支撑在所述承载台22与所述减震层2122之间。通过基板上的减震层可进一步提高减震效果，降低检测台的振动干扰以及承载台对待测产品以及变频振动马达的振动束缚。具体地，如图4所示，减震层2122可通过固定角块2123固定在基板2121上。减震支柱211的胶座可固定于减震层2122上。

如图1所示，上述屏蔽罩1的具体实现结构为：屏蔽罩1包括贴合设置的外层12和内层13，外层13为密度板，内层13为聚氨酯泡沫。外层12的外表面贴有防火胶皮，外层12的内表面涂有聚乙烯涂层。内层13的内表面涂有聚氨酯涂层。本实施例中提供的屏蔽罩能够很好的屏蔽掉外界噪声。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案能够各种外界干扰情况下，实现对待测产品的微弱振动的较精确测试。

图5示出了本申请一实施例提供的振源检测方法。本发明实施例提供的振源检测方法需基于上述实施例提供的结构实现，即需要基于上述实施例提供的结构来获取第一振动曲线和第二振动曲线。如图5所示，该方法包括：

101、获取待测产品与变频振动马达共同振动所产生的第一振动曲线。

102、在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线。

103、根据所述目标片段曲线以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，确定所述待测产品的振动参数。

这里需要说明的是：本实施例中涉及的结构特征的具体实现及各结构特征之间的连接关系均可参上述各实施例中的相应内容，此处不再赘述。

在上述101中，变频振动马达作变频振动。具体地，变频振动马达按照设定振动规则作变频振动。变频振动马达可做低频到高频的有序振动，或者，做高频到低频的有序振动。可通过振源检测设备来采集待测产品与变频振动马达共同振动所产生的第一振动数据，根据第一振动数据生成第一振动曲线。

在上述102中，由于变频振动马达作的是变频振动，当变频振动马达的振动频率等于待测产品的振动频率时，对应的振动曲线比较稳定统一。当变频振动马达的振动频率不等于待测产品的振动频率时，对应的振动曲线杂乱无章。因此，在通过上述101得到第一振动曲线后，从第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线。预设条件即是曲线稳定统一，且曲线变化具有周期性。

在上述103中，通过比较分析目标片段曲线、以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，即可确定出待测产品的振动参数。

本申请实施例提供的技术方案中，屏蔽罩可屏蔽掉外界噪声干扰，减震支架可避免用于放置振源检测设备的检测台的振动干扰；通过变频振动马达与待测产品的共同振动，将待测产品的微弱振动叠加在变频振动马达的振动上，便于检测到待测产品的微弱振动。可见，本申请实施例提供的技术方案能够在各种外界干扰情况下，实现对待测产品的微弱振动的较精确测试。

在一种可实现的方案中，在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线，包括：将所述第一振动曲线中峰值和谷值稳定不变的片段曲线确定为所述目标片段曲线。目标片段曲线对应的振动频率即为待测产品的振动频率。

由于第一振动曲线上的任一振动时刻对应的第一振动位移量均为待测产品的振动位移量与变频振动马达的振动位移量的矢量和。为了方便理解，将第一振动曲线对应的函数标记为Q(t)，第二振动曲线对应的函数标记为P(t)，其中，t为振动时刻。假设待测产品的第三振动曲线对应的函数为H(t)，那么，H(t)＝Q(t)-P(t)，函数H(t)的绝对值的最大值即为待测产品的振动幅值。由于振动的复杂性，通过第一振动曲线和第二振动曲线是无法推导出函数Q(t)和P(t)，因此，也就无法推导出H(t)。为了确定出H(t)的绝对值的最大值，可通过下述方法来实现：在所述目标片段曲线上选取多个振动时刻对应的多个第一振动位移量；在所述第二振动曲线上选取所述多个振动时刻对应的多个第二振动位移量；计算同一振动时刻对应的所述第一振动位移量与第二振动位移量的差值的绝对值，以得到所述多个振动时刻对应的多个绝对值；将所述多个绝对值中最大的绝对值作为所述待测产品的振动幅值。

需要补充说明的是，变频振动马达会按照设定规则做两次变频振动，第一次单独做振动以产生第二振动曲线；第二次与待测产品一起振动以产生第一振动曲线。变频振动马达每次做变频振动的开始时刻均初始化为0(即t₀＝0)。这样，后续即可在第一振动曲线和第二振动曲线的时间轴上选取同一时间轴坐标值(即上述的同一振动时刻)对应的第一振动位移量和第二振动位移量。

为了让上述多个绝对值中最大的绝对值与真实的待测产品振动幅值相等或无限接近。需要在目标片段曲线所在的时间段内选取更多的样本数据(一个样本数据包括：一个振动时刻对应的第一振动位移量和第二振动位移量)，且选取的多个样本数据需均匀分布在目标片段曲线上。具体地，多个振动时刻中相邻两个振动时刻之间的时间差相等且小于预设阈值，振动时刻的数量大于或等于预设数量。

由于目标片段曲线可能包含了多个振动周期。根据目标片段曲线上的一个振动周期内的片段曲线即可确定待测产品的振动幅值。因此，为了降低计算量，可上述的多个振动时刻可均位于所述目标片段曲线的同一个周期内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种振源检测设备，其特征在于，包括：用于屏蔽外界噪声的屏蔽罩；位于所述屏蔽罩内的振源检测装置；

所述振源检测装置，包括：减震支架、承载台、变频振动马达、振动传感器及用于固定待测产品的固定组件；其中，

所述承载台设置在所述减震支架上；

所述变频振动马达、振动传感器及固定组件设置在所述承载台上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述承载台包括：滑板、固定板以及位于所述滑板与固定板之间的多个滚珠；通过所述多个滚珠的滚动可实现所述滑板相对所述固定板的滑动；

所述固定板固定在所述减震支架上；

所述变频振动马达、振动传感器及固定组件设置在所述滑板上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述变频振动马达和所述固定组件固定在所述滑板的远离所述固定板的第一侧面上；

所述滑板的靠近所述固定板的第二侧面上设置有第一凹槽；

所述振动传感器固定在所述第一凹槽内，且伸出所述第二侧面设置；

所述固定板的正对所述振动传感器的位置处设置有避让结构。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述滑板和固定板的相对侧面上均设置有配合所述滚珠使用的第二凹槽。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于，所述减震支架包括多个减震支柱和底座；

所述承载台与所述底座相对设置；

所述多个减震支柱支撑在所述承载台与所述底座之间；

所述屏蔽罩与所述底座结合，形成密封空间。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述底座包括基板和设置在所述基板上的减震层；

所述减震支柱包括：胶座和支撑杆；

所述支撑杆的第一端固定于所述胶座；

所述胶座固定于所述减震层；

所述支撑杆的第二端固定于所述承载台。

7.一种振源检测方法，其特征在于，包括：

获取待测产品与变频振动马达共同振动所产生的第一振动曲线，其中，所述变频振动马达作变频振动；

在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线；

根据所述目标片段曲线以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，确定所述待测产品的振动参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一振动曲线中选取满足预设条件的目标片段曲线，包括：

将所述第一振动曲线中峰值和谷值稳定不变的片段曲线确定为所述目标片段曲线。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，根据所述目标片段曲线以及由所述变频振动马达单独振动所产生的第二振动曲线，确定待测产品的振动参数，包括：

将所述目标片段曲线对应的振动频率确定为所述待测产品的振动频率；

在所述目标片段曲线上选取多个振动时刻对应的多个第一振动位移量；

在所述第二振动曲线上选取所述多个振动时刻对应的多个第二振动位移量；

计算同一振动时刻对应的所述第一振动位移量与第二振动位移量的差值的绝对值，以得到所述多个振动时刻对应的多个绝对值；

将所述多个绝对值中最大的绝对值作为所述待测产品的振动幅值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多个振动时刻中相邻两个振动时刻之间的时间差相等且小于预设阈值；所述振动时刻的数量大于或等于预设数量。