[发明专利]一种利用激光实现固体连接松动报警的装置

说明书

本发明提供了一种利用激光实现固体连接松动报警的装置，包括激光发射器(1)、分束镜(2)、光谱接收器(3)、光谱数据处理系统(4)；所述激光发射器(1)用于发射激光；所述分束镜(2)用于将激光发射器(1)发射的激光分成两束相同的光并打在物理连接的两块物体表面；所述光谱接收器(3)用于接收物理连接的两块物体表面反射的光，并将两束光信号转化为两路电信号传输至光谱数据处理系统(4)；所述光谱数据处理系统(4)用于比较两路电信号，如超过阈值则报警。本发明提供的利用激光实现固体连接松动报警的装置利用激光普遍的折射、反射效应，对比两个物体的测量数据进行分析，判断是否连接出现异常，结构简单，判断准确。

技术领域

本发明提供了一种利用激光实现固体连接松动报警的装置，属于光电设备领域。

背景技术

连接结构广泛存在于机械设备之中，连接是否可靠直接关系到整个装备能否安全运转。机械装备大多长期工作在复杂的振动环境之中，尽管用了种种防松措施，连接松动还是难以彻底避免。目前，工程师在各种机械结构中采用了各种方法保证机械结构尽量不松动，然而，完全不松动是难以做到的。因此，在某些重要的机械结构中，对连接松动预警显得尤为重要。然而，目前鲜有连接松动预警的技术。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用激光实现固体连接松动报警的装置。

技术方案：本发明提供了一种利用激光实现固体连接松动报警的装置，包括激光发射器(1)、分束镜(2)、光谱接收器(3)、光谱数据处理系统(4)；所述激光发射器(1) 用于发射激光；所述分束镜(2)用于将激光发射器(1)发射的激光分成两束相同的光并打在物理连接的两块物体表面；所述光谱接收器(3)用于接收物理连接的两块物体表面反射的光，并将两束光信号转化为两路电信号传输至光谱数据处理系统(4)；所述光谱数据处理系统(4)用于比较两路电信号，如超过阈值则报警。

本发明还提供了一种利用激光实现固体连接松动报警的方法，包括以下步骤：

(1)激光发射器发射出激光，经分束镜分成两束相同的光并打在物理连接的两块物体表面，两束相同的光经不同物体反射后由光谱接收器接收，并将两束光信号转化为两路电信号传输至光谱数据处理系统；

(2)光谱数据处理系统比较两路电信号，如超过阈值则报警，方法如下：

(2.1)光谱数据处理系统分别提取两路电信号的频率，打在物体A上的光束返回的电信号频率为Ha，打在物体B上的光束返回的电信号频率为Hb；

(2.2)计算打在物体A上的光束返回的电信号回波的频率与发射波的频率出现频率差，利用多普勒原理测出两块物体的径向相对运动速度V1，V1/Ha＝La，即物体A的振幅；

(2.3)计算打在物体B上的光束返回的电信号回波的频率与发射波的频率出现频率差，利用多普勒原理测出两块物体的径向相对运动速度V2，V2/Hb＝Lb，即物体b的振幅；

(2.4)计算两个物体的频率差|Ha-Hb|，当超过设定阈值A时发出报警；

(2.5)计算两个物体的振幅差|La-Lb|，当超过设定阈值B时发出报警。

有益效果：本发明提供的利用激光实现固体连接松动报警的装置利用激光普遍的折射、反射效应，以传感器的激光束作为发射光源，发射出两束相同的光，对振动着的相连接的两个物体进行点测，分别接受两个物体上面的返回光信号，通过软件处理，分别计算出两个物体的振幅和频率，对比两个物体的测量数据进行分析，判断是否连接出现异常，结构简单，判断准确。

附图说明

图1为本发明利用激光实现固体连接松动报警的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明作出进一步说明。