[发明专利]一种低频振动位移检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种低频振动位移检测系统和方法，该系统包含：振动检测模块，其固定于被测对象，用于采集被测对象的加速度信号并处理得到加速度电压信号；信号预处理模块、采样模块，所述的信号预处理模块输入端连接于振动检测模块输出端，用于对所述的加速度电压信号进行调理放大并经由所述的采样模块输出加速度数字量；处理模块，其输入端连接于采样模块，对采样模块输出的加速度数字量运算处理得到被测对象的最终的速度数字量和最终的位移数字量。本发明可以实现超低频振动检测、可实现小位移检测且具较高检测精确度。

技术领域

本发明涉及位移检测领域，特别涉及一种低频振动位移检测系统和方法。

背景技术

振动检测中，主要的研究重点放在被检测设备的机械振动上。机械振动是一种特殊形式的运动，在这种运动过程中，机械系统将围绕平衡位置作往复运动，随着现代工业技术的飞速发展，在众多领域对结构位移和速度信号的测试技术有着迫切需求。

虽然理论上已经有很多种测试位移和速度的设备和方法，但是在实际测试过程中，这些方法依然有很多局限性和不可实施性，相对而言，针对大型设备或者大型钢构体的加速度测试，不论在理论层面，测量精度，还是在工程实际，相较与位移的检测和速度检测都容易许多。

本发明就针对加速度信号，进行一系列预处理，数字计算，得到速度和位移的计算方法和硬件结构实现。这种数字计算方法和硬件结构，有精确度高，结构简单，易于实现，成本低廉，体积低重量轻，可应用于超低频振动等优点，符合工程实际的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种低频振动位移检测系统和方法，可以实现超低频振动检测、可实现小位移检测且具较高检测精确度。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低频振动位移检测系统，其特点是，包含：

振动检测模块，其固定于被测对象，用于采集被测对象的加速度信号并处理得到加速度电压信号；

信号预处理模块、采样模块，所述的信号预处理模块输入端连接于振动检测模块输出端，用于对所述的加速度信号进行调理放大并经由所述的采样模块输出加速度数字量；

处理模块，其输入端连接于采样模块，对采样模块输出的加速度数字量运算处理得到被测对象的最终的速度数字量和最终的位移数字量。

所述的振动检测模块包含：中、低频加速度传感单元和低通滤波器；

所述的中频加速度传感单元用于采集被测对象的中频加速度信号，所述的低频加速度传感单元用于采集被测对象的低频加速度信号；

所述的低通滤波器用于将所述的中频加速度信号低通处理得到对应的中频加速度电压信号和/或所述的低频加速度信号低通处理得到对应的低频加速度电压信号。

所述的信号预处理模块包含：

信号调理放大单元，用于根据档位，选择并放大对应中频加速度信号或低频加速度信号；

高通滤波器，其输入端连接于信号调理放大单元，用于对放大后的中频加速度信号或低频加速度信号进行高通滤波处理。

所述的处理模块包含：

一次时域数字积分单元、第一快速傅里叶变换单元，所述的一次时域数字积分单元用于对加速度数字量经过一次时域数字积分得到被测对象的速度信号，并经过第一快速傅里叶变换单元的快速傅里叶变换得到速度频谱；