[发明专利]追踪旋转叶片的振动测量装置及方法

权利要求书

1.一种追踪旋转叶片的振动测量装置，其特征在于，包括：

激光源，所述激光源能够发射激光；

X-Y导向镜片，所述X-Y导向镜片设置于所述激光源之外，用于引导所述激光源发射的激光；

高速摄像机，所述高速摄像机采用低分辨率模式实时捕捉所述旋转叶片的旋转图像；

控制器，所述控制器分别与所述X-Y导向镜片及所述高速摄像机通信连接，所述控制器通过所述旋转图像实时的确定所述旋转叶片的边缘信息，基于所述边缘信息，实时确定旋转叶片的振动测试位置，并控制所述X-Y导向镜片引导激光实时的跟踪所述振动测试位置。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：

所述控制器内包括可编程逻辑门阵列，所述可编程逻辑门阵列内烧录有针对所述旋转叶片的图像识别算法。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于：

所述控制器实时获取所述高速摄像机拍摄的旋转图像，基于所述旋转图像确定所述旋转叶片的边缘位置。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：

所述控制器控制所述激光以直线扫描方式对所述旋转叶片进行扫描。

5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述装置还包括：

计算模块，所述计算模块对获取到的激光信号进行离线处理，从而得到所述旋转叶片的振动信息。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述计算模块对获取到的激光信号进行离线处理，包括：

将所述激光信号分成等时长的子段，采用hanning窗函数对每个子段信号进行防泄漏处理；

将每个子段激光信号转换成频域信号，将子段的频域信号做平均处理，得到平均频域信号；

针对获得的所述平均频域信号，使用滤波器去除与所述旋转叶片旋转频率及其倍数频率相关的信号，获得所述旋转叶片在测量点上的振动信息；

依次测量旋转叶片上不同点的振动信息，进而获得整个旋转叶片的振动信息。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于：

所述控制器对所述旋转图像进行边缘识别后，对连续两帧旋转图片中的边缘位置进行比较，获得所述旋转叶片的摆动速度，并利用所述摆动速度对镜片控制信号进行补偿。

8.一种追踪旋转叶片的振动测量方法，其特征在于，包括：

利用高速摄像机采用低分辨率模式实时捕捉所述旋转叶片的旋转图像；

对所述旋转图像进行实时处理，获得所述旋转叶片的边缘信息；

基于所述边缘信息，实时确定所述旋转叶片的振动测试位置；

控制X-Y导向镜片引导激光实时跟踪所述振动测试位置。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

使用直线扫描方式对所述旋转叶片进行扫描。

10.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用计算模块对获取到的激光信号进行离线处理，从而得到所述旋转叶片的振动信息。