RU2535522C1 - Vibrations measurement method - Google Patents
Vibrations measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535522C1 RU2535522C1 RU2013128329/28A RU2013128329A RU2535522C1 RU 2535522 C1 RU2535522 C1 RU 2535522C1 RU 2013128329/28 A RU2013128329/28 A RU 2013128329/28A RU 2013128329 A RU2013128329 A RU 2013128329A RU 2535522 C1 RU2535522 C1 RU 2535522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mark
- gravity
- vibrational
- blur
- trace
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к оптическим способам измерения параметров вибраций, и может быть использовано для контроля работоспособности узлов и модулей радиоэлектронной аппаратуры.The invention relates to measuring equipment, namely to optical methods for measuring vibration parameters, and can be used to monitor the health of nodes and modules of electronic equipment.
Известен способ измерения параметров вибраций (патент 2097710 РФ, МПК G01H 1/08. Способ исследования колебаний / Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Вагарин В.А. - №94029365/28; заявл. 05.08.1994; опубл. 27.11.1997), заключающийся в том, что на вибрирующий объект направляют лазерное излучение и принимают отраженный сигнал. Зондирующий и отраженный сигналы суммируют, полученный результирующий световой сигнал преобразуют в электрический и регистрируют спектр этого сигнала. По полученному спектру сигнала судят об амплитудах вибрации объекта. К недостаткам этого способа следует отнести сложность, громоздкость и высокую стоимость оборудования, большое энергопотребление, высокие требования к качеству поверхности исследуемого объекта, высокие требования к состоянию атмосферы (определенная влажность, отсутствие запыленности и т.п.), кроме того, не определяется направление вибраций.A known method of measuring vibration parameters (RF patent 2097710, IPC G01H 1/08. Method of vibration analysis / Usanov D.A., Skripal A.V., Vagarin V.A. - No. 94029365/28; claimed 05.08.1994; publ. . 11.27.1997), which consists in the fact that laser radiation is directed to a vibrating object and a reflected signal is received. The probe and reflected signals are summed, the resulting resulting light signal is converted into electrical signal and the spectrum of this signal is recorded. The signal spectrum is used to judge the amplitudes of the vibration of the object. The disadvantages of this method include the complexity, bulkiness and high cost of equipment, high power consumption, high requirements for the surface quality of the object under study, high requirements for the state of the atmosphere (certain humidity, lack of dust, etc.), in addition, the direction of vibrations is not determined .
Известен способ измерения параметров вибраций (патент 2061242 РФ, МПК G01P 15/08, G01H 1/00. Трехкомпонентный пьезоэлектрический виброакселерометр с одним чувствительным элементом / Кобяков И.Б. - №94019569/28; заявл. 27.05.1994; опубл. 27.05.1996), заключающийся в том, что на вибрирующем объекте устанавливается пьезоэлектрический трехкомпонентный датчик виброускорений, содержащий один чувствительный элемент. К недостаткам этого способа следует отнести то, что контактный пьезочувствительный вибродатчик является источником погрешности измерений, если его масса и габариты сравнимы с соответствующими показателями вибрирующего объекта. Если, например, требуется измерить амплитуды и направления вибраций узла радиоэлектронной аппаратуры, смонтированного на печатной плате, то погрешность, вносимая изделиями пьезокерамики в форме прямоугольных параллелепипедов с квадратным основанием около 10 мм и высотой, сравнимой с размерами основания, будет весьма существенной. К тому же, в узлах печатного монтажа, как правило, требуется измерять вибрации одновременно во многих точках этих узлов. Установка большого числа вибродатчиков с громоздким навесным монтажом может увеличить вносимую погрешность до неприемлемых величин.A known method of measuring vibration parameters (RF patent 2061242, IPC G01P 15/08, G01H 1/00. Three-component piezoelectric vibration accelerometer with one sensitive element / Kobyakov IB - No. 94019569/28; claimed. 27.05.1994; publ. 27.05. 1996), which consists in the fact that a piezoelectric three-component vibration acceleration sensor containing one sensing element is installed on a vibrating object. The disadvantages of this method include the fact that the contact piezosensitive vibration sensor is a source of measurement error, if its weight and dimensions are comparable with the corresponding parameters of the vibrating object. If, for example, it is required to measure the amplitudes and directions of vibrations of the assembly of electronic equipment mounted on a printed circuit board, then the error introduced by piezoceramic products in the form of rectangular parallelepipeds with a square base of about 10 mm and a height comparable to the size of the base will be very significant. In addition, in printed circuit assemblies, as a rule, it is required to measure vibrations simultaneously at many points of these assemblies. Installing a large number of vibration sensors with cumbersome hinged mounting can increase the introduced error to unacceptable values.
Наиболее близким по технической сущности является способ измерения параметров вибраций (патент 2395792 РФ, МПК G01H 9/00. Способ измерения параметров вибрации объекта / Пронин С.П., Зрюмов Е.А., Юденков А.В. - №2009125845/28; заявл. 06.07.2009; опубл. 27.07.2010), заключающийся в том, что на вибрирующем объекте закрепляют трафарет с нанесенными на него группами параллельных штрихов различной ширины, имеющих общую ось симметрии, с расстоянием между штрихами в группе, равным удвоенной ширине штриха. С помощью видеокамеры формируют на экране монитора компьютера изображение трафарета с вибрационным размытием и фиксацией соответствующей частоты кадровой развертки видеокамеры, равной частоте вибрации объекта. После этого регистрируют в неподвижном изображении трафарета нулевой контраст в группе наиболее широких штрихов. По ширине штриха в этой группе судят о размахе виброперемещения объекта и, следовательно, о модуле вектора амплитуды виброперемещения этого объекта. К недостаткам этого способа следует отнести то, что измерения возможны только в том случае, если направление вектора амплитуды виброперемещения объекта перпендикулярно оси симметрии штрихов. Если это условие не выполняется, то нулевой контраст в группе штрихов не несет информации о модуле вектора амплитуды виброперемещения объекта. Т. е. измерение направления вектора амплитуды виброперемещения объекта этим способом невозможно, а измерение модуля этого вектора возможно только в том случае, если его направление известно заранее. Количество групп штрихов на трафарете должно быть равно требуемому коэффициенту перекрытия по динамическому диапазону модуля вектора амплитуды виброперемещения объекта. Поэтому с повышением требований к точности измерений усложняется трафарет, растут его масса и габаритные размеры. А это, в свою очередь, снижает точность измерений.The closest in technical essence is a method for measuring vibration parameters (RF patent 2395792, IPC G01H 9/00. Method for measuring vibration parameters of an object / Pronin SP, Zryumov EA, Yudenkov AV - No. 2009125845/28; Dec. 06.07.2009; publ. 07.27.2010), consisting in the fact that a stencil is fixed on a vibrating object with groups of parallel strokes of various widths deposited on it having a common axis of symmetry, with a distance between the strokes in the group equal to twice the stroke width. Using a video camera, a stencil image is formed on a computer monitor screen with vibration blur and fixing the corresponding frame rate of the video camera equal to the vibration frequency of the object. After that, zero contrast is recorded in the still image of the stencil in the group of the widest strokes. The stroke width in this group judges the magnitude of the vibration displacement of the object and, therefore, the modulus of the amplitude vector of the vibration displacement of this object. The disadvantages of this method include the fact that measurements are possible only if the direction of the vector of the amplitude of the vibrational displacement of the object is perpendicular to the axis of symmetry of the strokes. If this condition is not fulfilled, then the zero contrast in the group of strokes does not carry information about the module of the vector of the amplitude of the vibrational displacement of the object. That is, it is impossible to measure the direction of the amplitude vector of the vibrational displacement of the object in this way, and the module of this vector can be measured only if its direction is known in advance. The number of groups of strokes on the stencil should be equal to the required overlap coefficient over the dynamic range of the module of the vector of the amplitude of the vibrational displacement of the object. Therefore, with increasing requirements for measurement accuracy, the stencil becomes more complicated, its mass and overall dimensions grow. And this, in turn, reduces the accuracy of measurements.
Техническим результатом предлагаемого способа измерения вибраций является расширение возможностей измерения параметров вибраций исследуемого объекта за счет бесконтактного трехкоординатного измерения модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно.The technical result of the proposed method for measuring vibrations is the expansion of the possibilities of measuring the vibration parameters of the investigated object due to non-contact three-coordinate measurement of the modules and directions of the vibration displacement amplitude vectors of several selected points of the studied object at the same time.
Предлагаемый способ измерения вибраций основывается на том, что на исследуемый объект в качестве тест-объекта наносят в требуемых местах светоотражающие метки в виде точек круглой формы, формируют бинарные растровые изображения этих меток и следов их вибрационного размытия. При отсутствии вибраций определяют координаты центра тяжести каждой метки, ее площадь и по площади определяют ее радиус. При наличии вибраций формируют бинарное растровое изображение следов вибрационного размытия меток.The proposed method for measuring vibrations is based on the fact that reflective marks in the form of round dots are applied to the test object as a test object in the required places, binary raster images of these marks and traces of their vibrational blur are formed. In the absence of vibration, the coordinates of the center of gravity of each mark are determined, its area and its radius are determined by the area. In the presence of vibrations, a binary raster image of traces of vibrational blur marks is formed.
Проекция вектора амплитуды виброперемещения каждой метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения, прямо пропорциональна приращению радиуса метки вследствие ее вибрационного размытия, то есть разности между полушириной следа вибрационного размытия метки и ее радиусом, определенным при отсутствии вибрации. Направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки на плоскость изображения определяет угловое положение следа вибрационного размытия метки. Величина этой проекции прямо пропорциональна разности между расстоянием от центра тяжести метки до границы следа ее вибрационного размытия в направлении вибрации и полушириной этого следа.The projection of the amplitude vector of the vibrational displacement of each mark on the direction perpendicular to the image plane is directly proportional to the increment of the radius of the mark due to its vibrational blur, that is, the difference between the half-width of the trace of vibrational blur of the mark and its radius determined in the absence of vibration. The direction of the projection of the vector of the amplitude of the vibratory movement of the mark on the image plane determines the angular position of the trace of vibration blur of the mark. The magnitude of this projection is directly proportional to the difference between the distance from the center of gravity of the mark to the boundary of the trace of its vibrational blur in the direction of vibration and the half-width of this trace.
Для определения углового положения следа вибрационного размытия каждой метки, полуширины этого следа, расстояния от центра тяжести метки до границы следа в направлении вибрации формируют дополнительную матрицу, каждый фрагмент которой представляет собой след вибрационного размытия соответствующей метки, повернутый на 90° относительно центра тяжести этой метки. Для каждой метки формируют две области непересечения, каждая из которых представляет собой область связанных элементов, принадлежащих следу вибрационного размытия метки, но не принадлежащих соответствующему фрагменту дополнительной матрицы, и определяют координаты центров тяжести областей непересечения. Из двух областей непересечения, соответствующих метке, выбирают направляющую. За направляющую область непересечения метки принимается та из ее областей непересечения, абсцисса центра тяжести которой превышает абсциссу центра тяжести этой метки. В случае равенства этих абсцисс за направляющую область непересечения принимается та, ордината центра тяжести которой превышает ординату центра тяжести метки. Из центра тяжести метки через центр тяжести ее направляющей области непересечения проводят направляющий луч метки. Определяют координаты первой и второй характеристических точек метки. Первая характеристическая точка метки представляет собой точку пересечения направляющего луча этой метки с граничным элементом соответствующего фрагмента дополнительной матрицы. Вторая характеристическая точка метки представляет собой точку пересечения направляющего луча этой метки с граничным элементом следа ее вибрационного размытия. Полуширину следа вибрационного размытия метки определяют как расстояние от центра тяжести метки до ее первой характеристической точки. Величину проекции вектора амплитуды виброперемещения на направление, перпендикулярное плоскости изображения, определяют как разность между полушириной следа вибрационного размытия метки и радиусом этой метки. Направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки на плоскость изображения определяют как угол наклона ее направляющего луча. Величину этой проекции определяют как разность между расстоянием от центра тяжести метки до второй характеристической точки этой метки и полушириной следа ее вибрационного размытия. В результате решается задача бесконтактного трехкоординатного измерения модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно.To determine the angular position of the trace of vibrational blur of each mark, the half-width of this trace, the distance from the center of gravity of the mark to the border of the trace in the direction of vibration, an additional matrix is formed, each fragment of which is a trace of vibrational blur of the corresponding mark rotated 90 ° relative to the center of gravity of this mark. For each label, two non-intersection regions are formed, each of which is a region of related elements belonging to the trace of vibrational blur of the label but not belonging to the corresponding fragment of the additional matrix, and the coordinates of the centers of gravity of the non-intersection regions are determined. Of the two non-intersection areas corresponding to the mark, a guide is selected. For the guide region of non-intersection of the label, one of its non-intersection regions is taken, the center of gravity of which exceeds the center of gravity of the label. In the case of equality of these abscissas for the guide region of non-intersection is taken one whose ordinate of the center of gravity of which exceeds the ordinate of the center of gravity of the label. From the center of gravity of the mark through the center of gravity of its guide region of non-intersection spend guide beam mark. The coordinates of the first and second characteristic points of the label are determined. The first characteristic point of the mark is the intersection point of the guide beam of this mark with the boundary element of the corresponding fragment of the additional matrix. The second characteristic point of the mark is the intersection point of the guide beam of this mark with the boundary element of the trace of its vibrational blur. The half-width of the trace of vibrational blur of the mark is defined as the distance from the center of gravity of the mark to its first characteristic point. The magnitude of the projection of the amplitude vector of the vibration displacement on the direction perpendicular to the image plane is determined as the difference between the half-width of the trace of the vibration blur of the mark and the radius of this mark. The direction of the projection of the vector of the amplitude of the vibratory movement of the mark on the image plane is determined as the angle of inclination of its guide beam. The value of this projection is defined as the difference between the distance from the center of gravity of the mark to the second characteristic point of this mark and the half-width of the trace of its vibrational blur. As a result, the problem of contactless three-coordinate measurement of the modules and directions of the vectors of the amplitude of vibrational displacement of several selected points of the object under study is solved simultaneously.
На фиг.1 представлена структура следа вибрационного размытия метки. На фиг.2 представлена взаимно ортогональная система следов вибрационного размытия меток и соответствующих им элементов дополнительной матрицы. На фиг.3 представлена структура областей непересечения меток. На фиг.4 представлена структура следов вибрационного размытия меток с обозначенными на них центрами тяжести областей непересечения меток. На фиг.5 представлена структура следов вибрационного размытия меток с обозначенными на них центрами тяжести областей непересечения меток, центрами тяжести меток и направляющими лучами меток. На фиг.6 представлена структура следов вибрационного размытия меток с обозначенными на них центрами тяжести меток, направляющими лучами меток и вторыми характеристическими точками меток. На фиг.7 представлена структура фрагментов дополнительной матрицы с обозначенными на них центрами тяжести меток, направляющими лучами меток и первыми характеристическими точками меток.Figure 1 shows the structure of the trace of vibrational blur marks. Figure 2 presents a mutually orthogonal system of traces of vibrational blur marks and the corresponding elements of the additional matrix. Figure 3 presents the structure of the areas of non-intersection labels. Figure 4 shows the structure of the traces of vibrational blur marks with the centers of gravity of the areas of non-intersection marks marked on them. Figure 5 presents the structure of the traces of vibrational blur marks with the centers of gravity of the areas of non-intersection of marks marked on them, the centers of gravity of the marks and guide beams of the marks. Figure 6 shows the structure of the traces of vibrational blur marks with the centers of gravity of the marks indicated on them, guide beams of the marks and the second characteristic points of the marks. Figure 7 shows the structure of the fragments of the additional matrix with the centers of gravity of the marks marked on them, the guiding rays of the marks and the first characteristic points of the marks.
Бесконтактное трехкоординатное измерение модулей и направлений векторов амплитуды виброперемещения нескольких выбранных точек исследуемого объекта одновременно достигается за счет того, что движение любой точки исследуемого объекта описывается в трехмерной системе координат, в которой вектор движения характеризует величину и направление действия вибрации. Проекции вектора амплитуды виброперемещения на оси координат однозначно определяют модуль этого вектора и его направление в заданной системе координат.The non-contact three-coordinate measurement of the modules and directions of the vibration displacement amplitude vectors of several selected points of the studied object is simultaneously achieved due to the fact that the motion of any point of the studied object is described in a three-dimensional coordinate system in which the motion vector characterizes the magnitude and direction of the vibration. The projections of the amplitude vector of vibration displacement on the coordinate axis uniquely determine the module of this vector and its direction in a given coordinate system.
Для регистрации вибраций выбирают несколько участков исследуемого объекта, на каждый из которых наносят светоотражающие метки круглой формы. Формируют бинарное изображение этих меток. При отсутствии вибраций по этому изображению определяют координаты центров тяжести меток, их площади и по этим площадям вычисляют радиусы меток. При наличии вибраций происходит модуляция местоположения меток в направлении действия вибраций в плоскости изображения, а также в перпендикулярном к этой плоскости направлении. В результате формируется изображение следов вибрационного размытия меток. Плоское изображение следа вибрационного размытия метки несет полную информацию о проекциях вектора амплитуды виброперемещения этой метки на координатные оси в трехмерном пространстве, то есть о величине и направлении этого вектора. Если принять, что в декартовой системе координат плоскость изображения «Х0Y», а ось Z перпендикулярна плоскости изображения, то модуль вектора амплитуды виброперемещения метки:To register the vibrations, several sections of the object under study are selected, each of which is applied with reflective round marks. Form a binary image of these labels. In the absence of vibration, the coordinates of the centers of gravity of the marks are determined from this image, their area and the radii of the marks are calculated from these areas. In the presence of vibrations, the location of the marks in the direction of the vibrations in the image plane, as well as in the direction perpendicular to this plane, is modulated. As a result, an image of traces of vibrational blur marks is formed. A flat image of the trace of vibrational blur of a label carries complete information about the projections of the vector of the amplitude of vibrational displacement of this label onto the coordinate axes in three-dimensional space, that is, about the magnitude and direction of this vector. If we assume that in the Cartesian coordinate system the image plane is “X0Y”, and the Z axis is perpendicular to the image plane, then the module of the vector of the amplitude of the vibratory movement of the label:
где k - порядковый номер метки; Аk - модуль вектора амплитуды виброперемещения k-й метки;
Предлагаемый способ позволяет по следу вибрационного размытия метки выделить величину и направление проекции вектора амплитуды виброперемещения метки в плоскости изображения и величину проекции этого вектора на направление, перпендикулярное этой плоскости. Процесс определения составляющих вектора амплитуды виброперемещения метки по следу ее вибрационного размытия можно разделить на несколько этапов. Первым из них является формирование изображения следов вибрационного размытия меток. Из всего многообразия считывающих устройств наиболее распространены устройства телевизионного типа с применением приборов с зарядовой связью, на мишени которых величина накопленного заряда пропорциональна освещенности ячейки матрицы мишени и времени воздействия света на эту ячейку. Таким образом, уже на мишени считывающего устройства за время накопления заряда, равного примерно периоду повторения считывания кадров, формируется весь след или его часть. Вполне очевидно, что весь след при частоте вибрации менее частоты считывания кадров на мишени считывающего устройства зафиксировать невозможно. Поэтому полностью след вибрационного размытия метки в этом случае следует записывать в течение нескольких кадров и сохранять на время, необходимое для дальнейшей обработки в виде фрагмента матрицы следов вибрационного размытия меток, размер которой совпадает с размером матрицы считывающего устройства. Для примера: при частоте вибраций 1 Гц и при частоте кадров 50 Гц требуется накапливать заряд в течение времени более чем 1 сек, то есть в течение более чем 50 кадров. При частоте вибраций более 50 Гц требуется один кадр считывания. Матрица следов вибрационного размытия меток состоит из бинарных элементов. Поэтому уровень логической «1», соответствующий элементу следа вибрационного размытия метки, при последующем обращении к той же ячейке подтверждается и сохраняется на время последующей обработки. Структура следа вибрационного размытия метки представлена на фиг.1.The proposed method allows to trace the size and direction of the projection of the vector of the amplitude of the vibrational displacement of the mark in the image plane and the projection of this vector on the direction perpendicular to this plane, following the vibrational blur of the mark. The process of determining the components of the amplitude vector of vibrational displacement of the mark along the trace of its vibrational blur can be divided into several stages. The first of these is the imaging of traces of vibrational blur marks. Of the variety of readers, the most common are television-type devices using charge-coupled devices, on the targets of which the accumulated charge is proportional to the illumination of the target matrix cell and the time of exposure to light on this cell. Thus, already on the target of the reader during the accumulation of a charge equal to approximately the period of repetition of reading frames, the entire trace or its part is formed. It is quite obvious that the entire trace at a vibration frequency less than the frame read rate on the target of the reader cannot be fixed. Therefore, in this case, the complete trace of the vibratory blur of the label should be recorded for several frames and stored for the time necessary for further processing as a fragment of the matrix of traces of vibratory blur of the labels, the size of which coincides with the size of the matrix of the reader. For example: with a vibration frequency of 1 Hz and a frame frequency of 50 Hz, it is necessary to accumulate a charge over a period of more than 1 second, that is, over more than 50 frames. With a vibration frequency of more than 50 Hz, one reading frame is required. The matrix of traces of vibrational blur of labels consists of binary elements. Therefore, the logical level of “1”, corresponding to the element of the trace of vibrational blur of the label, upon subsequent access to the same cell is confirmed and stored for the time of subsequent processing. The structure of the trace of vibration blur marks presented on figure 1.
Для определения проекций векторов амплитуд виброперемещения меток на плоскость изображения Аxy и на направление, перпендикулярное этой плоскости, Аz формируют дополнительную матрицу путем поворота каждого фрагмента матрицы следов вибрационного размытия меток относительно центра тяжести соответствующей метки по часовой стрелке на девяносто градусов. Матрица следов вибрационного размытия меток и дополнительная матрица образуют взаимно ортогональную систему (фиг.2). Последовательность действий с матрицей следов вибрационного размытия меток и дополнительной матрицей осуществляют следующим образом. Формируют области непересечения, определяемые как области связанных элементов, принадлежащих фрагменту матрицы следов вибрационного размытия меток, но не принадлежащих соответствующему ему фрагменту дополнительной матрицы. В результате этого действия в пределах следа вибрационного размытия каждой метки формируется две области непересечения этой метки. Определяют координаты центра тяжести каждой области непересечения каждой метки (фиг.3).To determine the projections of the vectors of amplitudes of vibrational displacement of the labels on the image plane A xy and on the direction perpendicular to this plane, A z form an additional matrix by rotating ninety degrees clockwise of each fragment of the matrix of traces of vibrational blur of the marks relative to the center of gravity of the corresponding mark. The matrix of traces of vibrational blur marks and an additional matrix form a mutually orthogonal system (figure 2). The sequence of actions with the matrix of traces of vibrational blur marks and additional matrix is as follows. Non-intersection regions are formed, defined as regions of related elements that belong to a fragment of the matrix of traces of vibrational blur of labels, but do not belong to the corresponding fragment of the additional matrix. As a result of this action, two areas of non-intersection of this mark are formed within the trace of vibrational blur of each mark. The coordinates of the center of gravity of each non-intersection area of each label are determined (FIG. 3).
Определяют направляющую область непересечения каждой метки. В качестве направляющей принимается та область непересечения метки, абсцисса центра тяжести которой превышает абсциссу центра тяжести метки. В случае равенства этих абсцисс в качестве направляющей принимается та область непересечения метки, ордината центра тяжести которой превышает ординату центра тяжести метки. Определяют угол наклона проекции вектора амплитуды виброперемещения каждой метки на плоскость изображения по отношению к системе координат «Х0Y» (фиг.4):The guiding non-intersection region of each mark is determined. The region of non-intersection of the mark, the abscissa of the center of gravity of which exceeds the abscissa of the center of gravity of the mark, is taken as a guide. In case of equality of these abscissas, the region of non-intersection of the mark is taken as a guide, the ordinate of the center of gravity of which exceeds the ordinate of the center of gravity of the mark. Determine the angle of the projection of the vector of the amplitude of the vibrational displacement of each label on the image plane with respect to the coordinate system "X0Y" (figure 4):
где k - порядковый номер метки; φk - угол наклона проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки по отношению к системе координат «Х0Y»;
Из центра тяжести каждой k-й метки через центр тяжести ее направляющей области непересечения проводят направляющий луч k-й метки (фиг.5), фиксируют координаты точки пересечения направляющего луча k-й метки и границы следа ее вибрационного размытия nk (фиг.6) как координаты второй характеристической точки k-й метки. Расстояние от центра тяжести k-й метки до границы следа ее вибрационного размытия в направлении вибрации определяют как расстояние от центра тяжести k-й метки до ее второй характеристической точки nk:From the center of gravity of each kth mark through the center of gravity of its guiding non-intersection region, a guiding ray of the kth mark is drawn (Fig. 5), the coordinates of the point of intersection of the guiding beam of the kth mark and the boundary of the track of its vibration blur n k are recorded (Fig. 6) ) as the coordinates of the second characteristic point of the kth mark. The distance from the center of gravity of the k-th label boundary to track its vibratory blur in the direction of vibration is defined as the distance from the center of gravity of the k-th label to its second characteristic point n k:
Фиксируют координаты точки пересечения направляющего луча k-й метки и границы соответствующего ей фрагмента дополнительной матрицы hk (фиг.7) как координаты первой характеристической точки k-й метки. Полуширину следа вибрационного размытия k-й метки δk определяют как расстояние от центра тяжести k-й метки до ее первой характеристической точки hk:The coordinates of the point of intersection of the guiding ray of the kth mark and the boundary of the corresponding fragment of the additional matrix h k (Fig. 7) are fixed as the coordinates of the first characteristic point of the kth mark. The half-width of the trace of vibrational blur of the kth mark δ k is defined as the distance from the center of gravity of the kth mark to its first characteristic point h k :
Вычисляют разность между расстоянием от центра тяжести k-й метки до границы следа ее вибрационного размытия в направлении вибрации и полушириной следа ее вибрационного размытия
Вычисляют разность
Вычисляют величину проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на плоскость изображения
где γk - масштабный коэффициент, связанный со свойствами оптической системы для k-й метки.where γ k is the scale factor associated with the properties of the optical system for the kth mark.
Абсциссу вектора амплитуды виброперемещения k-й метки
Ординату вектора амплитуды виброперемещения k-й метки
Вычисляют величину проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения
Величина проекции вектора амплитуды виброперемещения k-й метки на направление, перпендикулярное плоскости изображения
По формуле (1) определяют модуль вектора амплитуды виброперемещения каждой k-й метки.By the formula (1), the modulus of the vector of the amplitude of vibrational displacement of each kth mark is determined.
Таким образом, определяют три проекции, модуль и направление вектора амплитуды виброперемещения каждой k-й метки.Thus, three projections, the modulus and the direction of the vibrational amplitude vector of each kth mark are determined.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128329/28A RU2535522C1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Vibrations measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128329/28A RU2535522C1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Vibrations measurement method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2535522C1 true RU2535522C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013128329/28A RU2535522C1 (en) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | Vibrations measurement method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535522C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104764520A (en) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 上海理工大学 | Low-frame-rate camera large-visual-field vibration measurement device |
RU2597280C1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "ЛИТ-ФОНОН" | Method for measuring vibrations |
RU2666583C1 (en) * | 2017-10-26 | 2018-09-11 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Method of indicating mechanical resonances on photographs of fluorescent marker tracks |
RU2713097C1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-02-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of measuring vibration parameters of an object |
RU2726270C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Method for monitoring the technical state of mechanisms |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63271125A (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | Vibration detector |
WO1995015480A1 (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-08 | Aaron Lewis | Simple microamplitude vibration detector |
US6134006A (en) * | 1998-02-25 | 2000-10-17 | Becthel Bwxt Idaho, Llc | Imaging photorefractive optical vibration measurement method and device |
JP2001311658A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Akinaga Matsumoto | Method and device for visualizing longitudinal vibration in solid body |
RU2395792C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method to measure parametres of object vibration |
JP2011075478A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Kobe Steel Ltd | Accumulator belt-like body vibration measuring device |
-
2013
- 2013-06-20 RU RU2013128329/28A patent/RU2535522C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63271125A (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | Vibration detector |
WO1995015480A1 (en) * | 1993-11-30 | 1995-06-08 | Aaron Lewis | Simple microamplitude vibration detector |
US6134006A (en) * | 1998-02-25 | 2000-10-17 | Becthel Bwxt Idaho, Llc | Imaging photorefractive optical vibration measurement method and device |
JP2001311658A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Akinaga Matsumoto | Method and device for visualizing longitudinal vibration in solid body |
RU2395792C1 (en) * | 2009-07-06 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method to measure parametres of object vibration |
JP2011075478A (en) * | 2009-10-01 | 2011-04-14 | Kobe Steel Ltd | Accumulator belt-like body vibration measuring device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Юденков А. В. Контроль частоты и размаха вибрации по изменению контраста в изображении штрихов пирамидальной миры // Автореферат диссертации. ФГБОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова", 2009. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104764520A (en) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 上海理工大学 | Low-frame-rate camera large-visual-field vibration measurement device |
CN104764520B (en) * | 2015-04-10 | 2018-04-20 | 上海理工大学 | The low big visual field vibration measurement method of frame per second camera |
RU2597280C1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-09-10 | Открытое акционерное общество "ЛИТ-ФОНОН" | Method for measuring vibrations |
RU2666583C1 (en) * | 2017-10-26 | 2018-09-11 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Method of indicating mechanical resonances on photographs of fluorescent marker tracks |
RU2713097C1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-02-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Method of measuring vibration parameters of an object |
RU2726270C1 (en) * | 2019-11-12 | 2020-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ПГУ") | Method for monitoring the technical state of mechanisms |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2535522C1 (en) | Vibrations measurement method | |
US6876443B2 (en) | Process and apparatus for automatically determining the modulation transfer function of focal plane array cameras | |
US6226416B1 (en) | Apparatus and method for measuring rotation quantity of spherical object | |
Siebert et al. | Application of high speed digital image correlation for vibration mode shape analysis | |
CN107490428B (en) | Vibration visualization element, vibration measurement system, and vibration measurement method | |
CN104729665A (en) | Flexible cantilever slab vibration detection device and method based on binocular vision | |
US20100295940A1 (en) | Method and apparatus for determining distance | |
CN110702946B (en) | Monocular vision-based low-frequency multi-axis accelerometer sensitivity calibration method | |
CN104142133A (en) | Device for determining the location of mechanical elements | |
RU2535237C1 (en) | Vibrations measurement method | |
US6739751B2 (en) | X-ray system alignment method and apparatus | |
CN110220585A (en) | A kind of bridge vibration test method and relevant apparatus | |
Son et al. | A fast high-resolution vibration measurement method based on vision technology for structures | |
Yang et al. | Monocular vision-based multiparameter dynamic calibration method used for the low-frequency linear and angular vibration sensors | |
CN111679099B (en) | Accelerometer calibration method and device based on coherent light vision optical flow detection | |
US20030083844A1 (en) | Optical position sensing of multiple radiating sources in a movable body | |
RU2597280C1 (en) | Method for measuring vibrations | |
US5402505A (en) | Semiconductor device lead inspection system | |
EP4127733B1 (en) | Vibration remote sensor based on speckles tracking, which uses an optical-inertial accelerometer, and method for correcting the vibrational noise of such a sensor | |
JP3312610B2 (en) | Laser light displacement measuring device for vibration test | |
JP2681745B2 (en) | A method for measuring the vertical and lateral movement of an object to be measured with a speckle pattern using laser light. | |
Nayyerloo et al. | Seismic structural displacement measurement using a line-scan camera: camera-pattern calibration and experimental validation | |
Chen et al. | Long distance video camera measurements of structures | |
RU2447410C2 (en) | Apparatus for remote measurement of vibration parameters of object | |
JPS61162706A (en) | Method for measuring solid body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150621 |