[发明专利]图像分析实时检测轴瓦振动的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种图像分析方法，尤其是一种图像分析实时检测轴瓦振动的方法。

二、背景技术

轴承是轴及其他旋转构件的重要支承，是最早采用专业化大批量生产方式的机械基础部件之一。轴承的应用领域很广泛，包括火车汽车、矿业机械、轧钢炼钢、航天航空和电力机械等方面。轴承分为滚动轴承和滑动轴承，目前应用最广泛的是滚动轴承，它具有很多方面的优点，例如：磨擦系数低、维护方便、结构简单。正是这些优点，使其应用在了工业传动的各个方面。

但是轴承不可能始终稳定地工作，受设计参数、制造误差、工作条件、安装参数等影响，轴承总会出现一定程度的振动，并且还会带动轴及其它部件的振动。当然在日常的工业使用中，小于一定振幅的振动是完全可以接受的。但是这个振动一旦超出了界限就会产生意想不到的后果：传动轴的断裂、轴瓦的损坏、附近机器的损坏、甚至会危及到操作工人的生命安全。所以针对轴瓦、轴承及主轴的振动检测已经成为工业生产中必不可少的部分。

现有类似的产品主要是基于磁敏传感器和激光的方法。

第一种方法采用磁敏传感器作为探测器件，把振动信号转换成为模拟的电信号再进行相应的处理。而基于激光的方法是仪器发出激光光束，光束被测量表面漫反射到位移传感器上，通过位移传感器所感应到光束位置的不同，测量被测物体位置的变化。

使用这两类方法制造的检测仪具有设计灵敏度高的优点，但由于实际使用环境非常复杂，磁敏传感器会受到旁边磁信号等噪声的干扰，会出现测量不准的情况。并且这类检测仪安装条件复杂，在安装时要求磁敏传感器距离被检测物体非常近，距离一般要求在毫米的级别，只有这样才能感测到微小的磁场的变化。这种安装要求会产生很大的危险，振幅过大或是人为的误操作都会对传感器造成致命的损坏。

使用激光的检测仪，虽然可以避免近距离测量，但操作专业性要求极高，且需要在轴上安装位移传感器，需要停机操作。

这两类仪器都不能做到实时监控和报警，需要人员实时操作。而且市场上的价格都非常高，平均售价都在数十万人民币。

三、发明内容

1、发明目的：本发明的主要目的是针对目前各种检测仪造价昂贵，难以进行多点检测并且安装复杂，操作专业性要求高，不能做到自动报警这些问题，提供了一种的图像分析在轴瓦振动检测上的应用方法，该方法可以大大的降低成本，可进行多点检测，并可在相对较远的距离进行检测，并且这一距离随着图像采集设备的成像效果可以成倍扩大。该方法将振动的记录以坐标轴的方式显示在显示屏上，并将记录写入数据库以便长期观察，克服了原来的检测仪的不足之处。

2、技术方案：(1)将图像采集设备安装在支架上，其镜头对准轴承的中心位置，并使镜头与轴承的横切面垂直，图像采集设备通过电缆与计算机接口连接；(2)在计算机显示器上显示出轴承的图像，根据显示的图像对图像采集设备进行微调至图像效果最佳时止，拍摄并保存轴承摆放位置的图像；(3)对失真矫正参数进行调整并保存，保存经过矫正的图像；(4)计算机通过识别不同时刻轴承位置，判断轴承振动的幅度大小并进行记录。

其中步骤(4)包括以下步骤：(40)起始，载入保存的失真矫正参数，并检查图像采集设备是否能正常工作，如不能正常工作则给出提示；(41)从图像采集设备上，采集一张图像；(42)计算出轴承的边缘位置，一般用轴承的图像边缘的纵坐标表示；(43)将当前记录到的边缘值与上一次循环执行时记录到的边缘值做运算，以计算出振动幅度，如果是第一次运算，则采用参数校正时记录的边缘值做运算；(44)根据振动的幅度在坐标轴上画上相应长度的竖线，以表示振动幅度的大小；(45)如果发现振动幅度过大，则执行步骤(46)，如果检测的结果是正常的，则执行步骤(47)；(46)计算机发出报警声，提示工作人员进行故障检修，并使整个系统停机。

3、有益效果：本发明所提供的一种图像分析在轴瓦振动进行实时检测的应用通过对软件和硬件的有效结合利用，自动实时地对轴承振动情况进行检测。相对各种昂贵的检测设备，不仅大大降低了成本，也允许增加大量的检测点，并使得检测距离可以相对较远，降低设备的安装复杂度。同时本方法使用图像采集设备对轴瓦本身不会造成任何损伤。不需要工作人员实时操作检测设备，提高了工作的效率。

四、附图说明

图1为安装有图像采集设备的支架结构示意图；

图2为对图像采集设备进行安装时的流程图；

图3为对图像进行边缘强化时的流程图；

图4为对图像进行水平校正时的流程图；

图5为图像采集设备进行正常的检测工作时的流程图。