[发明专利]一种在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波振动测量技术，尤其指一种在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法。

背景技术

在非接触物体振动测量中，一般由超声波传感器来传递被测物体的振动信号、通过物体振动测量硬件来测量。该方式一般仅能用于不连续的静态物体距离的测量。然而在对汽车弹簧，桥梁等振动物体的检测中，或者高速转弯汽车的倾斜度检测中，往往需要连续测量所述物体的振动。

使用硬件完成超声波振动测量，要将无用及干扰信号进行有效去除，以及对信号相位的甄别及数据的分析和处理的话，其所实现系统将会非常庞大并且很难准确满足要求。因此如何采用一种简捷的方式来该功能，一直为本申请人研究的内容之一。

现有的超声波测量在使用范围上和性价比上有局限性，例如：不能进行动态连续测量，数据的分析和处理功能不强，硬件开销比较大。

发明内容

本发明旨在提供一种在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法，该方法实现了超声波非接触物体振动的连续测量，且该方法通用性强，并以较低成本来实现数据处理和分析。

本发明所提供的一种在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法，其特征在于，包括超声波发射步骤和超声波接收步骤：

超声波发射步骤：将正弦信号和调制信号通过调制器调制后进行数字/模拟信号的转换，并将转换后的模拟信号由超声波发射器向被测物体发射；

超声波接收步骤，由超声波接收器接受被测物体振动的位移信号，通过模拟/数字信号的转换，得到被测物体振动位移的数字信号，将该数字信号进行下列步骤的处理、分析和显示：一)依次进行去除干扰、加窗、滤波和波形变换步骤，产生方波；二)将上述产生的方波一方面反馈至加窗步骤进行调整，另一方面将该产生的方波与输入的初始方波进行鉴相，输出鉴相数据；三)将该鉴相数据进行三方面的操作：第一，保存数据；第二，读取数据，依次进行曲线拟合、数据分析，并分别进行显示；第三，根据鉴相数据对初始方波进行初始相位调整。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明实现了超声波非接触物体振动的连续测量，且该方法通用性强，并以较低成本来实现数据处理和分析。

附图说明

图1是本发明在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明，一种在超声波非接触物体振动测量中数据分析处理方法，包括超声波发射步骤和超声波接收步骤：

超声波发射步骤：将正弦信号和调制信号通过调制器调制后进行数字/模拟(D/A)信号的转换，并将转换后的模拟信号由超声波发射器向被测物体发射；

超声波接收步骤，由超声波接收器接受被测物体振动的位移信号，通过模拟/数字(A/D)信号的转换，得到被测物体振动位移的数字信号，将该数字信号进行下列步骤的处理、分析和显示：

1)依次进行去除干扰、加窗、滤波和波形变换步骤，产生方波；

2)将上述产生的方波一方面反馈至加窗步骤进行调整，另一方面将该产生的方波与输入的初始方波进行鉴相，输出鉴相数据；

3)将该鉴相数据进行三方面的操作：第一，保存数据；第二，读取数据，依次进行曲线拟合、数据分析，并分别进行显示；第三，根据鉴相数据对初始方波进行初始相位调整。

本发明是由计算机和计算机图形软件LabVIEW完成对物体振动的测量。

图形软件LabVIEW使用G语言进行编程实现对信号相位的甄别及数据的分析和处理，即使用软件实现硬件的功能。

另外，数据分析处理方法可以根据不同测量的具体要求对软件的程序做出相应的改变，比如测量对象的最大幅度，频率和需要的精度，即：测量频率和幅度和可以按照要求由软件调整。精度为毫米。

综上所述，本发明使用计算机数字/模拟转换或模拟/数字转换方式把数据采集进来，然后用图形化软件LabVIEW进行G语言编程，从而实现所有的数据处理，分析和显示功能。本发明可以对物体的位移(特别是振动)进行非接触连续测量。因此可以对被测量物体的振动阻尼进行测量和分析，从而给出疲劳程度的评估。它可应用在对汽车弹簧，桥梁等振动物体的检测。也可以检测高速转弯的汽车的倾斜度，进一步计算出车体的重心。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。