[发明专利]一种梁的振动频率识别系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种梁的振动频率识别系统及方法的技术领域。

背景技术

振动现象广泛存在于自然界和人类的生产、生活中。振动参量的测量，尤其是振动频率的测量，意义和重要性不言而喻。因而人们发明了各种测量振动频率的方法和仪器。归纳起来可以分为接触式测量和非接触式测量两大类。接触式振动频率的测量是基于对振动物体加速度的测量，需要在振动物体上粘贴传感器。非接触式测量主要有电磁式和光学式两种测量方法，也都有明显的局限性，如：电磁式测量方法的抗电磁干扰能力较差，传感器安装较为复杂；而光学式测量的光学系统比较复杂，对被测量物体表面的光学性能要求较高等。且现有的方法都不太适合于在线测量。因而，研究开发一种更为方便快捷、测量范围宽、适用范围广、成本低廉，且易于实现远距离、网络化在线测量的振动物体振动频率测量方法和仪器是很有必要的。

发明内容

本发明根据实际应用需求，设计了一种梁的振动频率识别系统及方法，所述的识别系统由振动频率识别组件(101)、振动频率发生组件(102)组成；振动频率发生组件(102)在梁(1)上发出所需振动频率的频率信号，并可以通过调节信号发生器(5)来发出不同频率的振动信号；振动频率识别组件(101)通过阻抗分析仪(4)对第二压电陶瓷片(3)进行10～10100Hz频段的扫频，利用扫频时，第二压电陶瓷片(3)感知振动信号，阻抗分析仪(4)的压电阻抗值有类似于同频共振的特性，通过扫频时振动点的图形变化，发现由介质梁(1)传来的、来自振动频率发生组件(102)所发出的振动频率信号。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种梁的振动频率识别系统由振动频率识别组件(101)、振动频率发生组件(102)组成；所述的振动频率识别组件(101)由梁(1)、第二压电陶瓷片(3)、阻抗分析仪(4)、导电银胶2(7)、红色导线1(601)、黑色导线1(602)组成；所述的振动频率发生组件(102)由梁(1)、第一压电陶瓷片(2)、信号发生器(5)、导电银胶1(6)、黑色导线2(603)、红色导线2(604)组成；试验时，打开信号发生器(5)，把信号发生器(5)的频率调到梁(1)所需的振动频率880Hz，在第一压电陶瓷片(2)在880Hz振动信号的激励下，模拟梁(1)在880Hz时发生的振动；在10～10000Hz范围内，改变信号发生器(5)的频率，模拟梁(1)在不同频率下发生的振动；打开阻抗分析仪(3)，第二压电陶瓷片(3)通过梁(1)感知第一压电陶瓷片(2)所发出的振动信号，用阻抗分析仪(3)对第二压电陶瓷片(3)进行10～10100Hz频段的扫频，利用扫频时，第二压电陶瓷片(3)感知振动信号，阻抗分析仪(4)的压电阻抗值有类似于同频共振的特性，通过扫频时振动点的图形变化，发现梁(1)的振动频率。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

振动频率发生组件(102)模拟了梁(1)在给定频率下的振动，打开信号发生器(5)，把信号发生器(5)的频率调到梁(1)所需的振动频率880Hz，在第一压电陶瓷片(2)在880Hz振动信号的激励下，模拟梁(1)在880Hz时发生的振动；在10～10000Hz范围内，改变信号发生器(5)的频率，模拟梁(1)在不同频率下发生的振动。

振动频率识别组件(101)识别梁(1)的振动频率，打开阻抗分析仪(3)，第二压电陶瓷片(3)通过梁(1)感知第一压电陶瓷片(2)所发出的振动信号，用阻抗分析仪(3)对第二压电陶瓷片(3)进行10～10100Hz频段的扫频，利用扫频时，第二压电陶瓷片(3)感知振动信号，阻抗分析仪(4)的压电阻抗值有类似于同频共振的特性，通过扫频时振动点的图形变化，发现梁(1)的振动频率。

故本发明既能模拟了梁(1)在给定频率下的振动，又能识别梁(1)的振动频率。本发明为分析梁(1)的振动频率提供了依据，同时也为用阻抗分析方法探测桥梁、大坝的振动频率提供了实验系统及方法。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。

图1是本发明的工作原理图。

图2是本发明梁的爆炸图。

图3是没有加载振动梁的阻抗扫频图。

图4是加载880Hz梁的阻抗扫频图。