一种机械结构的谐振频率检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种机械结构的谐振频率检测系统，涉及谐振频率检测技术领域。该系统包括：冲击装置、检测装置，被测结构件与冲击装置以及检测装置设置时不接触，且被测结构件与冲击装置以及检测装置的距离分别小于或等于预设距离阈值；冲击装置包括冲击件、电机以及电机驱动器；电机驱动器与检测装置连接，用于响应检测装置的检测信号，驱动电机转动以使冲击件发出冲击力；检测装置包括声波检测单元以及处理模块，该声波检测单元用于采集被测结构件在冲击力的作用下所发出的声波信号，并将声波信号转换为电信号；该处理模块用于对电信号进行信号分析，得到被测结构件的谐振频率。这样可以提高检测机械结构谐振频率的效率以及精确度。精确度。精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种机械结构的谐振频率检测系统


[0001]本技术涉及谐振频率检测
，具体而言，涉及一种机械结构的谐振频率检测系统。

技术介绍

[0002]机械结构的谐振频率是一项重要的机械指标，其是一种可以引起结构系统谐振的一个频率，该频率会影响机械结构的响应速度、运动稳定性等性能。
[0003]目前，对机械结构的谐振频率进行检测时，通常采用接触式检测方式，如将加速度传感器安装在被测机械结构上，然后运行被测机械结构，记录频率特性，进而得到谐振频率。
[0004]然而，加速度传感器安装在被测机械结构的过程较复杂，影响检测机械结构谐振频率的效率，并且接触式检测方式会造成检测得到的谐振频率与被测机械结构的真实谐振频率产生偏差。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种机械结构的谐振频率检测系统，可以提高检测机械结构谐振频率的效率以及检测的精确度。
[0006]为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
[0007]本申请提供一种机械结构的谐振频率检测系统，包括：冲击装置、检测装置，被测结构件与所述冲击装置以及所述检测装置设置时不接触，且所述被测结构件与所述冲击装置以及所述检测装置的距离分别小于或等于预设距离阈值；
[0008]所述冲击装置包括：冲击件、电机以及电机驱动器；
[0009]所述电机分别与所述冲击件以及所述电机驱动器电连接；
[0010]所述电机驱动器与所述检测装置连接，用于响应所述检测装置的检测信号，驱动所述电机转动，相应驱动所述冲击件发出冲击力；
[0011]所述检测装置包括：声波检测单元以及处理模块，所述声波检测单元与所述处理模块连接；
[0012]所述声波检测单元用于采集所述被测结构件在所述冲击力的作用下所发出的声波信号，并将所述声波信号转换为电信号；
[0013]所述处理模块用于对所述电信号进行信号分析，得到所述被测结构件的谐振频率。
[0014]可选地，所述处理模块还包括：信号处理单元和检测单元；
[0015]所述信号处理单元的输入端与所述声波检测单元连接，所述信号处理单元的输出端与所述检测单元连接；
[0016]所述信号处理单元用于对来自所述声波检测单元的电信号进行信号转换，并将转换后信号发送给所述检测单元；
[0017]所述检测单元用于对所述转换后信号进行分析，得到所述被测结构件的谐振频率。
[0018]可选地，所述信号处理单元包括：运算放大器、模数转换器；
[0019]所述运算放大器的输入端与所述声波检测单元连接，所述运算放大器的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述检测单元连接；
[0020]所述运算放大器用于对所述电信号进行放大，并将放大后信号发送给所述模数转换器；
[0021]所述模数转换器用于将所述放大后信号转换为数字信号，并将所述数字信号作为所述转换后信号。
[0022]可选地，所述信号处理单元还包括：噪声处理单元；
[0023]所述运算放大器的输出端通过所述噪声处理单元与所述模数转换器的输入端连接；
[0024]所述噪声处理单元用于对所述运算放大器输出的放大后信号进行滤波，并将滤波后信号发送至所述模数转换器的输入端，并由所述模数转换器将所述滤波后信号转换为数字信号。
[0025]可选地，所述噪声处理单元为带通滤波器。
[0026]可选地，所述噪声处理单元包括：低通滤波器、高通滤波器；
[0027]所述低通滤波器的输入端与所述运算放大器的输出端连接，所述低通滤波器的输出端与所述高通滤波器的输入端连接，所述高通滤波器的输出端与所述模数转换器的输入端连接。
[0028]可选地，所述低通滤波器为二阶低通滤波器。
[0029]可选地，所述高通滤波器为二阶高通滤波器。
[0030]可选地，所述冲击装置还包括：压力传感器；
[0031]所述压力传感器设置于所述冲击件上，用于采集所述电机驱动所述冲击件时，所述冲击件上产生的压力信号；
[0032]所述压力传感器与所述处理模块连接，用于将所述压力信号发送给所述处理模块；
[0033]所述处理模块还用于对所述压力信号进行分析，生成驱动所述电机反向转动的信号。
[0034]可选地，所述声波检测单元为麦克风放大器。
[0035]本技术的有益效果是：
[0036]本技术实施例提供的机械结构的谐振频率检测系统，该机械结构的谐振频率检测系统可包括：冲击装置、检测装置，被测结构件与冲击装置以及检测装置设置时不接触，且被测结构件与冲击装置以及检测装置的距离分别小于或等于预设距离阈值；冲击装置包括：冲击件、电机以及电机驱动器；电机分别与冲击件以及电机驱动器电连接；电机驱动器与检测装置连接，用于响应检测装置的检测信号，驱动电机转动，相应驱动冲击件发出冲击力；检测装置包括：声波检测单元以及处理模块，声波检测单元与处理模块连接；声波检测单元用于采集被测结构件在冲击力的作用下所发出的声波信号，并将声波信号转换为电信号；处理模块用于对电信号进行信号分析，得到被测结构件的谐振频率。
[0037]基于上述机械结构的谐振频率检测系统中各组件的连接关系、设置关系，通过电机驱动冲击件以使冲击件向被测结构件发出冲击力，被测结构件在该冲击力的作用下发生震动，从而生成声波信号，检测装置中的声波检测单元可通过空气收集声波信号，并将声波信号转换为电信号，与声波检测单元连接的处理模块对该电信号进行信号分析后，即可得到该被测结构件的谐振频率。可以看出，上述机械结构的谐振频率检测系统是一种非接触式检测模式，这样的机械结构的谐振频率检测系统搭建时灵活方便，可以提高检测机械结构谐振频率的效率，同时，由于是非接触式测量模式，具有无干扰检测的优势，即被测结构件发出的声波信号中几乎包括的都是被测结构件的特性，所以，本申请还可以提高检测机械结构谐振频率的精确度。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0039]图1为本申请实施例提供的一种机械结构的谐振频率检测系统的结构示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的另一种机械结构的谐振频率检测系统的结构示意图；
[0041]图3为本申请实施例提供的又一种机械结构的谐振频率检测系统的结构示意图；
[0042]图4为本申请实施例提供的一种信号处理单元的电路图；
[0043]图5为本申请实施例提供的再一种机械结构的谐振频率检测系统的结构示意图；
[0044]图6为本申请实施例提供的另一种机械结构的谐振频率检测系统的结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械结构的谐振频率检测系统，其特征在于，包括：冲击装置、检测装置，被测结构件与所述冲击装置以及所述检测装置设置时不接触，且所述被测结构件与所述冲击装置以及所述检测装置的距离分别小于或等于预设距离阈值；所述冲击装置包括：冲击件、电机以及电机驱动器；所述电机分别与所述冲击件以及所述电机驱动器电连接；所述电机驱动器与所述检测装置连接，用于响应所述检测装置的检测信号，驱动所述电机转动，相应驱动所述冲击件发出冲击力；所述检测装置包括：声波检测单元以及处理模块，所述声波检测单元与所述处理模块连接；所述声波检测单元用于采集所述被测结构件在所述冲击力的作用下所发出的声波信号，并将所述声波信号转换为电信号；所述处理模块用于对所述电信号进行信号分析，得到所述被测结构件的谐振频率。2.根据权利要求1所述的机械结构的谐振频率检测系统，其特征在于，所述处理模块还包括：信号处理单元和检测单元；所述信号处理单元的输入端与所述声波检测单元连接，所述信号处理单元的输出端与所述检测单元连接；所述信号处理单元用于对来自所述声波检测单元的电信号进行信号转换，并将转换后信号发送给所述检测单元；所述检测单元用于对所述转换后信号进行分析，得到所述被测结构件的谐振频率。3.根据权利要求2所述的机械结构的谐振频率检测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括：运算放大器、模数转换器；所述运算放大器的输入端与所述声波检测单元连接，所述运算放大器的输出端与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述检测单元连接；所述运算放大器用于对所述电信号进行放大，并将放大后信号发送给所述模数转换器；所述模数转换器用于将所述放大后信号转换为数字信号，并将所述数字信号作...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宁宁，李帅，吕鹏，李威，李胜麒，
申请(专利权)人：国网瑞嘉天津智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：