CN109374747B - 振动探伤仪检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振动探伤仪检测方法及装置，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定所述被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。

Description

振动探伤仪检测方法及装置
技术领域
本发明涉及设备测试技术领域，特别是涉及一种振动探伤仪检测方法及装置。
背景技术
长期以来，电网高压瓷支柱绝缘子的断裂一直困扰着电网的安全运行，特别是近年来瓷支柱绝缘子在运行中突然断裂的事故频繁发生，严重影响电网的安全稳定运行。高压断路器运行的实践证明，影响其工作可靠性的重要部件是支柱式绝缘子。经过大量的运行实践证实，断路器开关60％～70％的故障率是由于绝缘子的破损造成的，因此为保证电气设备的安全稳定运行，对支柱式绝缘子进行全方位的检测是非常必要的。
振动探伤仪，又称瓷支柱绝缘子振动探伤仪是用于检测绝缘子损伤状况的仪器，已经得到广泛应用。振动探伤仪的工作原理是基于声学振动检测技术，产生激励信号激励被测工件产生机械振动声波，并采集被测工件反馈的响应信号，以测量其振动特征来判定工件质量的检测技术。瓷支柱绝缘子保持其机械强度的基本判据是其特征频率在时间上的不变性，出现高于或低于绝缘子振动驻波频率分量表明绝缘子存在缺陷。
因此，通过振动探伤仪准确测试绝缘子是否存在缺陷，是保障电网正常运行的重要环节之一。若振动探伤仪出现故障，会影响测量结果的可信度。然而，在传统的振动探伤仪应用过程中，缺乏对振动探伤仪的性能测试方式，测试人员难以了解振动探伤仪的测试性能。
发明内容
基于此，有必要针对传统的振动探伤仪应用过程中，缺乏对振动探伤仪的性能测试方式，测试人员难以了解振动探伤仪的测试性能问题，提供一种振动探伤仪检测方法及装置。
本发明实施例一方面提供一种振动探伤仪检测方法，包括步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
在其中一个实施例中，获取结构单元的复频响应函数的过程，包括步骤
通过瞬态激励试验测试结构单元；
获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数。
在其中一个实施例中，获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程，包括步骤：
获取麦克风对激励信号的采集信号；
根据采集信号获得激励频谱函数。
在其中一个实施例中，根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据的过程，包括步骤：
根据复频响应函数与频谱函数的乘积，获得响应频谱函数；
将响应频谱函数转换为频谱数据，获得第一频谱数据。
在其中一个实施例中，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据的过程，包括步骤：
通过被检振动探伤仪激励结构单元；
根据被检振动探伤仪的采集数据，生成第二频谱数据。
在其中一个实施例中，第一频谱数据包括第一频谱图；
第二频谱数据包括第二频谱图。
在其中一个实施例中，设定参数包括主峰值对应的频率。
本发明实施例一方面还提供一种振动探伤仪检测装置，包括：
第一获取模块，用于获取结构单元的复频响应函数；
第二获取模块，用于获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
乘积计算模块，用于根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
第三获取模块，用于获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
故障检测模块，用于在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时，判定被测振动探伤仪存在故障。
本发明实施例另一方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
本发明实施例另一方面还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
上述振动探伤仪检测方法及装置，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。
附图说明
图1为一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图；
图2为另一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图；
图3为被测振动探伤仪测量示意图；
图4为再一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图；
图5为又一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图；
图6为还一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图；
图7为一实施方式的振动探伤仪检测装置模块结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种振动探伤仪检测方法：
图1为一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图，如图1所示，一实施方式的振动探伤仪检测方法包括步骤S100至S104：
S100，获取结构单元的复频响应函数；
其中，结构单元包括已知结构特性的结构单元或未知结构特性的结构单元。在结构单元为已知结构特性的结构单元时，可直接获取结构单元的复频响应函数，即复频响应函数为已知参数。在结构单元为未知结构特性的结构单元时，可通过特定信号激励结构单元，获取结构单元的反馈，以获得复频响应函数。
在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图，如图2所示，步骤S100中获取结构单元的复频响应函数的过程，包括步骤S200和S201：
S200，通过瞬态激励试验测试结构单元；
S201，获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数。
其中，可通过瞬态激励试验，获得该结构单元的结构特性，即获得该结构单元的一阶固有频率频率，并将结构特性表示为复频响应函数。
S101，获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
其中，图3为被测振动探伤仪测量示意图，如图3所示，被检振动探伤仪在工作时通过向测试对象如图3所示的结构单元发送激励信号，并根据结构单元反馈的响应信号来进行测量。可通过采集激励信号，获得激励信号的激励频谱函数。
在其中一个实施例中，图4为再一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图，如图4所示，步骤S101中获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程，包括步骤S300和S301：
S300，获取麦克风对激励信号的采集信号；
其中，可通过麦克风，即声学麦克风采集激励信号，获得采集信号。
S301，根据采集信号获得激励频谱函数。
在获得麦克风的采集信号后，分析信号特性以得到激励频谱函数。
S102，根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
在其中一个实施例中，图5为又一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图，如图5所示，步骤S102中根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据的过程，包括步骤S400和S401：
S400，根据复频响应函数与频谱函数的乘积，获得响应频谱函数；
响应频谱函数获得方式如下式：为
x(ω)＝P(ω)*H(ω)
其中，x(ω)为响应频谱函数，P(ω)为激励频谱函数，H(ω)为复频响应函数。
S401，将响应频谱函数转换为频谱数据，获得第一频谱数据。
其中，可根据响应频谱函数获得第一频谱数据，在其中一个实施例中，频谱数据包括频谱图，即根据响应频谱函数得到对应的第一频谱图。
S103，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
在其中一个实施例中，图6为还一实施方式的振动探伤仪检测方法流程图，如图6所示，步骤S103中获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据的过程，包括步骤S500和S501：
S500，通过被检振动探伤仪激励结构单元；
S501，根据被检振动探伤仪的采集数据，生成第二频谱数据。
其中，如图2所示，通过被测振动探伤仪测量结构单元，即控制被测振动探伤仪工作，施加激励信号到结构单元。其中，被测振动探伤仪施加激励信号到结构单元后，可获取结构单元反馈的响应信号，即采集数据，基于该响应信号获得各结构单元对应的频谱密度，根据频谱密度生成第二频谱数据。
在其中一个实施例中，第二频谱数据包括第二频谱图，即根据频谱密度生成的频谱图。
S104，若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
其中，可根据相同的参考标准，查找第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数，以比较第一频谱数据和第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时，判定被测振动探伤仪存在故障，即被测振动探伤仪无法得出准确的测试结果。
在其中一个实施例中，设定参数为主峰值对应的频率。即在第一频谱数据包括第一频谱图，第二频谱数据包括第二频谱图时，获取第一频谱图中主峰值对应的频率，第二频谱图中主峰值对应的频率，比较第一频谱图中主峰值对应的频率与第二频谱图中主峰值对应的频率，在第一频谱图中主峰值对应的频率与第二频谱图中主峰值对应的频率不同时，判定被测振动探伤仪存在故障。
上述振动探伤仪检测方法，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。
本发明实施例还提供一种振动探伤仪检测装置：
图7一实施方式的振动探伤仪检测装置模块结构图，如图7示，一实施方式的振动探伤仪检测装置包括模块100至104：
第一获取模块100，用于获取结构单元的复频响应函数；
在其中一个实施例中，获取结构单元的复频响应函数的过程，包括步骤
通过瞬态激励试验测试结构单元；
获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数。
第二获取模块101，用于获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
在其中一个实施例中，获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程，包括步骤：
获取麦克风对激励信号的采集信号；
根据采集信号获得激励频谱函数。
乘积计算模块102，用于根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
在其中一个实施例中，根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据的过程，包括步骤：
根据复频响应函数与频谱函数的乘积，获得响应频谱函数；
将响应频谱函数转换为频谱数据，获得第一频谱数据。
第三获取模块103，用于获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
在其中一个实施例中，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据的过程，包括步骤：
通过被检振动探伤仪激励结构单元；
根据被检振动探伤仪的采集数据，生成第二频谱数据。
故障检测模块104，用于在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时，判定被测振动探伤仪存在故障。
上述振动探伤仪检测装置，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。
本发明实施例还提供一种计算机设备：
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
上述计算机设备，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据；
若第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同，则判定被测振动探伤仪存在故障。
上述计算机可读存储介质，通过获取结构单元的复频响应函数和被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，并根据复频响应函数与激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据。进一步地，获取被检振动探伤仪激励结构单元的第二频谱数据，在第一频谱数据的设定参数与第二频谱数据的设定参数不同时判定被测振动探伤仪存在故障。基于此，以便于测试人员判断被测振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被测振动探伤仪的测试性能。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种振动探伤仪检测方法，其特征在于，包括步骤：
获取结构单元的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；
根据所述复频响应函数与所述激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取所述被检振动探伤仪激励所述结构单元的第二频谱数据；
若所述第一频谱数据的设定参数与所述第二频谱数据的设定参数不同，则判定所述被检 振动探伤仪存在故障；
其中，所述获取结构单元的复频响应函数的过程，包括：
通过瞬态激励试验测试结构单元；
获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数；
所述获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程，包括：
获取麦克风对激励信号的采集信号；
根据采集信号获得激励频谱函数。
2.根据权利要求1所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述结构单元包括已知结构特性的结构单元或未知结构特性的结构单元。
3.根据权利要求1所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述麦克风包括声学麦克风。
4.根据权利要求1所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述根据所述复频响应函数与所述激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据的过程，包括步骤：
根据所述复频响应函数与所述频谱函数的乘积，获得响应频谱函数；
将所述响应频谱函数转换为频谱数据，获得所述第一频谱数据。
5.根据权利要求1所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述获取所述被检振动探伤仪激励所述结构单元的第二频谱数据的过程，包括步骤：
通过所述被检振动探伤仪激励所述结构单元；
根据所述被检振动探伤仪的采集数据，生成所述第二频谱数据。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述第一频谱数据包括第一频谱图；
所述第二频谱数据包括第二频谱图。
7.根据权利要求6所述的振动探伤仪检测方法，其特征在于，所述设定参数包括主峰值对应的频率。
8.一种振动探伤仪检测装置，其特征在于，包括
第一获取模块，用于获取结构单元的复频响应函数，包括：通过瞬态激励试验测试结构单元；获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数；
第二获取模块，用于获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数，包括：获取麦克风对激励信号的采集信号；根据采集信号获得激励频谱函数；
乘积计算模块，用于根据所述复频响应函数与所述激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
第三获取模块，用于获取所述被检振动探伤仪激励所述结构单元的第二频谱数据；
故障检测模块，用于在所述第一频谱数据的设定参数与所述第二频谱数据的设定参数不同时，判定所述被检 振动探伤仪存在故障。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现步骤：
获取结构单元的复频响应函数；所述获取结构单元的复频响应函数的过程包括：通过瞬态激励试验测试结构单元；获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；所述获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程包括：获取麦克风对激励信号的采集信号；根据采集信号获得激励频谱函数；
根据所述复频响应函数与所述激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取所述被检振动探伤仪激励所述结构单元的第二频谱数据；
若所述第一频谱数据的设定参数与所述第二频谱数据的设定参数不同，则判定所述被检 振动探伤仪存在故障。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现步骤：
获取结构单元的复频响应函数；所述获取结构单元的复频响应函数的过程包括：通过瞬态激励试验测试结构单元；获取结构单元经瞬态激励试验的复频响应函数；
获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数；所述获取被检振动探伤仪的激励信号的激励频谱函数的过程包括：获取麦克风对激励信号的采集信号；根据采集信号获得激励频谱函数；
根据所述复频响应函数与所述激励频谱函数的乘积，获得第一频谱数据；
获取所述被检振动探伤仪激励所述结构单元的第二频谱数据；
若所述第一频谱数据的设定参数与所述第二频谱数据的设定参数不同，则判定所述被检 振动探伤仪存在故障。
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