CN109613117A - 振动探伤仪性能参数获得方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种振动探伤仪性能参数获得方法及装置，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校振动探伤仪的测试性能。

Description

振动探伤仪性能参数获得方法及装置
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性能参数获得方法及装置。
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性能参数获得方法及装置。
一种振动探伤仪性能参数获得方法，包括步骤：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
分别根据各频谱密度获取各峰值频率；其中，峰值频率为频谱密度中峰值对应的频率；
分别获取各结构单元的一阶固有频率；
根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
在其中一个实施例中，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤：
获取各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率的差值；
根据各差值获得性能参数。
在其中一个实施例中，根据各差值获得性能参数的过程，包括步骤：
确定各差值的最小值；
将差值的最小值作为性能参数。
在其中一个实施例中，根据各差值获得性能参数的过程，包括步骤：
确定各差值的最大值；
将差值的最大值作为性能参数。
在其中一个实施例中，根据峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤：
分别获取同一结构单元的各峰值频率中最大值和最小值之差；
根据最大值和最小值之差与对应结构单元的一阶固有频率的比值，获得各结构单元对应的比值；
根据各比值，确定性能参数。
在其中一个实施例中，根据各比值，确定性能参数的过程，包括步骤：
确定各比值的最大值；
将比值的最大值作为性能参数。
在其中一个实施例中，获取各结构单元的一阶固有频率的过程，包括步骤：
分别对各结构单元进行振动模态试验，获得各一阶固有频率。
一种振动探伤仪性能参数获得装置，包括
测量控制单元，用于通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
测量读取单元，用于分别根据各频谱密度获取各峰值频率；其中，峰值频率为频谱密度中峰值对应的频率；
频率获取单元，用于分别获取各结构单元的一阶固有频率；
参数获得单元，用于根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
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：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各频率密度图获取各峰值频率；其中，峰值频率为频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各结构单元的一阶固有频率；
根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
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步骤：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各频率密度图获取各峰值频率；其中，峰值频率为频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各结构单元的一阶固有频率；
根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
上述振动探伤仪性能参数获得方法及装置，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校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性能参数获得方法流程图；
图2为被校振动探伤仪测量示意图；
图3为一实施方式的一阶固有频率获取方法流程图；
图4为一实施方式的性能参数获得方法流程图；
图5为另一实施方式的性能参数获得方法流程图；
图6为一实施方式的振动探伤仪性能参数获得装置模块结构图。
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性能参数获得方法：
图1为一实施方式的振动探伤仪性能参数获得方法流程图，如图1所示，一实施方式的振动探伤仪性能参数获得方法包括步骤S100至S103：
S100，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
图2为被校振动探伤仪测量示意图，如图2所示，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，即控制被校振动探伤仪工作，多次施加激励信号到各结构单元。其中，各结构单元的结构特性互不相同。进一步地，被校振动探伤仪施加激励信号到各结构单元后，可获取各结构单元反馈的响应信号。可基于该响应信号获得各结构单元对应的频谱密度。
S101，分别根据各频谱密度获取各峰值频率；其中，峰值频率为频谱密度中峰值对应的频率；
其中，在获得频谱密度后，频谱密度包括各振幅与频率的对应关系。确定振幅中的峰值，即最大振幅对应的频率，即可获得峰值频率。
S102，分别获取各结构单元的一阶固有频率；
其中，获取各结构单元的一阶固有频率，可根据结构单元对应的已知结构特性查找一阶固有频率。在其中一个实施例中，图3为一实施方式的一阶固有频率获取方法流程图，如图3所示，步骤S102中分别获取各结构单元的一阶固有频率的过程，包括步骤S200：
S200，分别对各结构单元进行振动模态试验，获得各一阶固有频率。
其中，分别对各结构单元进行振动模态试验，获取各结构单元的模态频率，即一阶固有频率。
S103，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
其中，可根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率间的数学关系，直观反应被校振动探伤仪的性能参数，各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率间的数学关系对应的结果，即被校振动探伤仪的性能参数。
在其中一个实施例中，在获得被校振动探伤仪的性能参数后，可将性能参数发送至计算机设备，以指示所述计算机设备直观展示被校振动探伤仪的性能参数。作为一个较优的实施方式，计算机设备可显示被校振动探伤仪的性能参数，以便于测试人员直观了解被校振动探伤仪的性能。在另一个实施方式中，计算机设备可根据性能参数进行报警，如性能参数出现较大问题时进行报警，以便于测试人员了解被校振动探伤仪是否可使用。
在其中一个实施例中，图4为一实施方式的性能参数获得方法流程图，如图4所示，步骤S103中根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤S300和S301：
S300，获取各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率的差值；
其中，各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率的差值获得方法如下式：
δ0＝f1-f0
其中，δ0为峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率的差值，f1为峰值频率，f0为一阶固有频率。
S301，根据各差值获得性能参数。
在其中一个实施例中，获得各差值δ0后，获得性能参数如下式：
η＝k1·δ0+b1
其中，η1为性能参数，k1、b1为第一修正系数。
在其中一个实施例中，步骤S301中根据各差值获得性能参数的过程，包括步骤S400和S401：
S400，确定各差值的最小值；
S401，将差值的最小值作为性能参数。
其中，在获取到各差值时，将各差值中的最小值作为性能参数，如下式：
η＝|f1-f|min
在其中一个实施例中，步骤S301中根据各差值获得性能参数的过程，包括步骤S500和S501：
S500，确定各差值的最大值；
S501，将差值的最大值作为性能参数。
其中，在获取到各差值时，将各差值中的最大值作为性能参数，如下式：
η＝|f1-f|max
在其中一个实施例中，图5为另一实施方式的性能参数获得方法流程图，如图5所示，步骤S103中根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤S600至S602：
S600，分别获取同一结构单元的各峰值频率中最大值和最小值之差；
S601，根据最大值和最小值之差与对应结构单元的一阶固有频率的比值，获得各结构单元对应的比值；
S602，根据各比值，确定性能参数。
其中，另一实施方式的性能参数获得方法如下式：
其中，τi为最大值和最小值之差与对应结构单元的一阶固有频率的比值，fi,j表示对第i个结构单元进行第j次测量所得到的峰值频率，其中，i＝1，2，3，...，n，j＝1，2，3，...，m。fi0表示第i个结构单元的一阶固有频率。作为一个较优的实施方式，n＝3，m＝6。
在其中一个实施例中，步骤S602中根据各比值，确定性能参数的过程，包括步骤S700和S701。
S700，确定各比值的最大值；
S701，将比值的最大值作为性能参数。
其中，步骤S700和S701的过程如下式：
γ＝|τi|max
在另一个实施例中，步骤S602中根据各比值，确定性能参数的过程，包括步骤S800和S801。
S800，确定各比值的最小值；
S801，将比值的最大值作为性能参数。
其中，步骤S700和S701的过程如下式：
γ＝|τi|min
上述振动探伤仪性能参数获得方法，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校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性能参数获得装置：
图6为一实施方式的振动探伤仪性能参数获得装置模块结构图，如图6所示，一实施方式的振动探伤仪性能参数获得装置包括模块100至103：
测量控制单元100，用于通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
测量读取单元101，用于分别根据各频谱密度获取各峰值频率；其中，峰值频率为频谱密度中峰值对应的频率；
频率获取单元102，用于分别获取各结构单元的一阶固有频率；
在其中一个实施例中，频率获取单元102包括试验单元200：
试验单元200，用于分别对各结构单元进行振动模态试验，获得各一阶固有频率。
参数获得单元103，用于根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
在其中一个实施例中，参数获得单元103包括第一差值获得单元300和第一性能参数获得单元301：
第一差值获得单元300，用于获取各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率的差值；
第一性能参数获得单元301，用于根据各差值获得性能参数。
在其中一个实施例中，第一性能参数获得单元301包括最小值确定单元400和第一参数确定单元401：
最小值确定单元400，用于确定各差值的最小值；
参数确定单元401，用于将差值的最小值作为性能参数。
在其中一个实施例中，第一性能参数获得单元301包括最大值确定单元500和第二参数确定单元501：
最大值确定单元500，用于确定各差值的最大值；
第二参数确定单元501，用于将差值的最大值作为性能参数。
在其中一个实施例中，参数获得单元103包括第二差值获得单元600、比值获得单元601和第二性能参数获得单元602：
第二差值获得单元600，用于分别获取同一结构单元的各峰值频率中最大值和最小值之差；
比值获得单元601，用于根据最大值和最小值之差与对应结构单元的一阶固有频率的比值，获得各结构单元对应的比值；
第二性能参数获得单元602，用于根据各比值，确定性能参数。
在其中一个实施例中，第一性能参数获得单元602还包括比值选定单元700和第三参数确定单元701：
比值选定单元700，用于确定各比值的最大值；
第三参数确定单元701，用于将比值的最大值作为性能参数。
上述振动探伤仪性能参数获得装置，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校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：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各频率密度图获取各峰值频率；其中，峰值频率为频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各结构单元的一阶固有频率；
根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
上述计算机设备，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校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：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各频率密度图获取各峰值频率；其中，峰值频率为频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各结构单元的一阶固有频率；
根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。
上述计算机可读存储介质，通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度，以根据各频谱密度获取各峰值频率，同时结合各结构单元的一阶固有频率，根据各峰值频率与对应结构单元的一阶固有频率获得被校振动探伤仪的性能参数。基于此，通过测量各结构单元，获取到可用于衡量被校振动探伤仪性能的性能参数，以便于测试人员判断被校振动探伤仪是否能正常工作，直观了解被校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)

1.一种振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，包括步骤：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
分别根据各所述频谱密度获取各峰值频率；其中，所述峰值频率为所述频谱密度中峰值对应的频率；
分别获取各所述结构单元的一阶固有频率；
根据各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数。
2.根据权利要求1所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述根据各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤：
获取各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率的差值；
根据各所述差值获得所述性能参数。
3.根据权利要求2所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述根据各所述差值获得所述性能参数的过程，包括步骤：
确定各所述差值的最小值；
将所述差值的最小值作为所述性能参数。
4.根据权利要求2所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述根据各所述差值获得所述性能参数的过程，包括步骤：
确定各所述差值的最大值；
将所述差值的最大值作为所述性能参数。
5.根据权利要求1所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述根据所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数的过程，包括步骤：
分别获取同一结构单元的各所述峰值频率中最大值和最小值之差；
根据所述最大值和最小值之差与对应结构单元的所述一阶固有频率的比值，获得各所述结构单元对应的所述比值；
根据各所述比值，确定所述性能参数。
6.根据权利要求5所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述根据各所述比值，确定所述性能参数的过程，包括步骤：
确定各所述比值的最大值；
将所述比值的最大值作为所述性能参数。
7.根据权利要求1所述的振动探伤仪性能参数获得方法，其特征在于，所述分别获取各所述结构单元的一阶固有频率的过程，包括步骤：
分别对各所述结构单元进行振动模态试验，获得各所述一阶固有频率。
8.一种振动探伤仪性能参数获得装置，其特征在于，包括
测量控制单元，用于通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频谱密度；
测量读取单元，用于分别根据各所述频谱密度获取各峰值频率；其中，所述峰值频率为所述频谱密度中峰值对应的频率；
频率获取单元，用于分别获取各所述结构单元的一阶固有频率；
参数获得单元，用于根据各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数。
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：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各所述频率密度图获取各峰值频率；其中，所述峰值频率为所述频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各所述结构单元的一阶固有频率；
根据各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数。
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：
通过被校振动探伤仪分别测量各结构单元多次，获得各频率密度图；
分别根据各所述频率密度图获取各峰值频率；其中，所述峰值频率为所述频率密度图中峰值对应的频率；
分别获取各所述结构单元的一阶固有频率；
根据各所述峰值频率与对应结构单元的所述一阶固有频率获得所述被校振动探伤仪的性能参数。
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