[发明专利]一种非接触式测量受电弓模态的方法

说明书

本发明公开了一种非接触式测量受电弓模态的方法，用于受电弓模态测量，包括：两个相机、固定架、光源、无线传输模块和上位机，相机和光源安装在固定架上，光源用于照射受电弓的被测区域，相机拍摄受电弓被测区域的图像通过无线传输模块传输到上位机中进行处理，上位机分析处理图像得到受电弓的模态；其中受电弓安装在机车顶部，固定架通过真空吸盘固定在机车顶部，与受电弓处于同一安装平面内；光源为蓝光光源，两个相机为镜头前安装有使得蓝光光源成为成像光源的带通滤镜；上位机中安装有DIC操作软件。

技术领域

本发明属于振动测量领域，尤其涉及一种非接触式测量受电弓模态的方法。

背景技术

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的重要受流电气设备。为了保证行车过程的安全稳定，开展受电弓服役状态下的模态测试分析十分必要。

现有的受电弓模态测量采用的是接触式测量方式，采用加速度传感器需要测量受电弓上特定点的加速度，三向加速度传感器获取受电弓各测点X、Y、Z三个方向的振动响应，得到每个敲击点与拾振点的频响函数利用PolyMax法进行定阶、拟合，获得受电弓的固有频率、模态振型、模态阻尼比等参数。该方法需要布设传感器，会对受电弓产生不可避免的附加质量影响，进而影响受电弓模态。同时，需要布设大量加速度传感器，测量成本高，稳定性较差。进行该测试时，受电弓需要从高铁上拆除，无法测量其工作模态。

发明内容

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的重要受流电气设备。为了保证行车过程的安全稳定，开展受电弓服役状态下的模态测试分析十分必要。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种非接触式测量受电弓模态的方法，用于受电弓模态测量，包括：两个相机、固定架、光源、无线传输模块和上位机，所述相机和光源安装在所述固定架上，所述光源用于照射受电弓的被测区域，所述相机拍摄受电弓被测区域的图像通过无线传输模块传输到上位机中进行处理，所述上位机分析处理所述图像得到受电弓的模态；

其中受电弓安装在机车顶部，所述固定架通过真空吸盘固定在机车顶部，与受电弓处于同一安装平面内；

所述光源为蓝光光源，所述两个相机为镜头前安装有使得所述蓝光光源成为成像光源的带通滤镜；

所述上位机中安装有DIC操作软件。

优选地，所述两个相机包括第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机为全画幅相机。

优选地，所述第一相机和所述第二相机安装在距离所述受电弓50mm位置，所述第一相机和所述第二相机的镜头轴线夹角为60°，所述第一相机和所述第二相机镜头中心间距为60厘米。

优选地，还包括相机标定板，用于校准测量所述第一相机和所述第二相机的安装位置和安装角度。

优选地，所述蓝光光源和所述第一相机和所述第二相机安装在所述受电弓的同一侧面。

优选地，步骤100：在所述受电弓选定测定点并制作标记点；

步骤200：调整所述第一相机和所述第二相机的焦距和光圈，直至所述第一相机和第二相机对所述受电弓清晰成像；

步骤300：通过所述相机标定板完成所述DIC操作软件标定过程；

步骤400：在机车静止状态，采用激振器对所述受电激振，激振过程中实现所述第一相机和所述第二相机拍摄所述受电弓图像；

或在机车工作状态，所述第一相机和所述第二相机拍摄所述受电弓图像。

步骤500：所述第一相机和所述第二相机拍摄的所述受电弓图像由所述无线传输模块传输到所述上位机中；

步骤600：所述上位机中的DIC操作软件对传输来的图像进行分析处理得到测点加速度参数；