【摘要】：振動(dòng)普遍出現(xiàn)在人類(lèi)日常的生產(chǎn)生活之中,設(shè)備自身的振動(dòng)可能會(huì)引起一些異常的變化,致使其可靠性降低,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致該設(shè)備停止工作。目前,研究人員針對(duì)不同的被測(cè)物體開(kāi)發(fā)了各種振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其中多以電測(cè)法作為主要監(jiān)測(cè)方式。該方法屬于接觸式測(cè)量方法,在監(jiān)測(cè)時(shí)不可避免的會(huì)對(duì)被測(cè)物體的振動(dòng)產(chǎn)生一定的影響,使監(jiān)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差。視覺(jué)麥克風(fēng)技術(shù)是一種新興的振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù),作為非接觸式測(cè)量技術(shù)具有顯著優(yōu)點(diǎn):不會(huì)對(duì)被測(cè)物體的振動(dòng)產(chǎn)生影響;同時(shí),該技術(shù)靈敏度高、工作壽命長(zhǎng),但是受制于高速攝像機(jī)的價(jià)格昂貴,在應(yīng)用上還不成熟,在低成本和探測(cè)范圍方面有待進(jìn)一步的研究。本文基于視覺(jué)麥克風(fēng)技術(shù),結(jié)合非成像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體振動(dòng)的非接觸式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在保證測(cè)量精度的基礎(chǔ)上,降低該技術(shù)的成本,同時(shí)增大振動(dòng)頻率的監(jiān)測(cè)范圍,主要工作如下:(1)基于視覺(jué)麥克風(fēng)技術(shù)的光學(xué)法振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用聲源發(fā)聲使物體產(chǎn)生振動(dòng),采用普通的家用式單反照相機(jī)進(jìn)行視頻錄制;對(duì)于獲得的視頻圖像,采用梯度法得到物體振動(dòng)較為明顯的點(diǎn),并采用光流法對(duì)該點(diǎn)在圖像上的位置進(jìn)行追蹤,從而得到該點(diǎn)的軌跡,最后直接對(duì)該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行快速傅里葉變換,完成對(duì)物體振動(dòng)頻率的監(jiān)測(cè)。(2)高速視覺(jué)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以低成本,高速率,高精度為設(shè)計(jì)原則。為降低系統(tǒng)的成本,結(jié)合非成像光學(xué)與光強(qiáng)調(diào)制的原理,采用白光LED燈對(duì)物體進(jìn)行主動(dòng)照射,利用透鏡將反射光耦合至多模光纖。采用光線(xiàn)追跡法進(jìn)行照度分布的理論分析。通過(guò)對(duì)光纖耦合效率的計(jì)算,以及反射光徑向偏移對(duì)光纖耦合效率的影響,對(duì)物體振動(dòng)的振幅進(jìn)行計(jì)算。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪等信號(hào)處理工作。最后對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析。(3)基于視覺(jué)麥克風(fēng)系統(tǒng)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)由聲源引起的薄鋼板振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以此證明該系統(tǒng)的可行性與準(zhǔn)確性;對(duì)正常情況下航空液壓管路振動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并與采用光纖光柵系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。得到管路各工作狀態(tài)下振動(dòng)情況,驗(yàn)證系統(tǒng)的泛用性;在管路卡箍松脫情況下進(jìn)行多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)管路故障的預(yù)警。
【圖文】：

視頻圖像采集振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

激光多普勒效應(yīng)測(cè)振原理圖
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：O329;TN641

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本文編號(hào)：2695396