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专利名称：泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及工程机械设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及包含该系统的工程机械设备。
背景技术：
混凝土泵车是一种利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，广泛应用于道路工程、桥梁工程、地下工程、工业与民用建筑施工等各个领域。随着泵车臂架轻量化、超长化等发展趋势，臂架的振动性能成为考核臂架设计的一项重要指标。在振动系统分析评价和振动控制系统设计过程中，臂架结构在使用时的振动位移幅度等振动信息常常是设计者非常关心的重要参数。因此，如何准确地测量臂架的振动位移，已成为混凝土泵车振动测试中亟待解决的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及包含该系统的工程机械设备，其可准确计算臂架振动位移。为了实现上述目的，本发明提供一种泵车臂架振动位移测量方法，该方法包括:采集所述臂架的加速度信号；对所述加速度信号进行基线修正，得到基线修正后的加速度信号；利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱；对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。相应地，本发明还提供一种泵车臂架振动位移测量设备，该设备包括:信号采集装置，用于采集所述臂架的加速度信号；以及计算装置，与所述信号采集装置相连，用于:对所述加速度信号进行基线修正，得到基线修正后的加速度信号；利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱；对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。相应地，本发明还提供一种泵车臂架振动位移测量系统，该系统包括:上述泵车臂架振动位移测量设备；以及臂架振动监测装置，安装于所述臂架上，与所述信号采集装置相连，用于检测所述臂架的加速度信号。相应地，本发明还提供一种工程机械设备，该设备包括上述泵车臂架振动位移测量系统。通过上述技术方案，在将臂架的加速度信号转换为位移信号之前，先对加速度信号进行基线修正，可有效去除因漂移、漏电、干扰和输出非线性等种种原因造成实测加速度波形的基线漂移，之后利用基线修正后的加速度信号计算位移信号，可使得所计算的位移信号不会因低频振动而发生畸变，提高了位移测量精度。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。


附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为本发明提供的泵车臂架振动位移测量方法的流程图；图2为本发明提供的泵车臂架振动位移测量方法所得到的位移信号与实测位移信号的对比图；图3是本发明提供的泵车臂架振动位移测量系统的结构示意图；以及图4为振动监测装置的结构示意图。附图标记说明100泵车臂架振动位移测量设备 110信号采集装置120计算装置200臂架振动监测装置201第一加速度传感器202第二加速度传感器204安装架203倾角传感器
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。图1为本发明提供的泵车臂架振动位移测量方法的流程图。如图1所示，本发明提供了一种泵车臂架振动位移测量方法，该方法包括:采集所述臂架的加速度信号；对所述加速度信号进行基线修正，得到基线修正后的加速度信号；利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱；对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。其中，所述基线修正可为常量修正法、一次方修正法或二次方修正法，以下以常量修正法为例，对上述基线修正步骤进行详细说明。令&⑷为所采集的加速度信号，玢)为基线修正后的加速度信号，<(0为4(0所对应的速度信号(该速度信号可通过对所述加速度信号4(0进行一次积分获得)，却0为对共⑷进行基线修正后的速度信号，Xtl (t)为4(0所对应的位移信号(该位移信号可通过对所述加速度信号4(0进行二次积分获得)，x(t)为对Xtl (t)进行基线修正后的位移信号，则可得出以下公式:
权利要求
1.一种泵车臂架振动位移测量方法，该方法包括: 采集所述臂架的加速度信号； 对所述加速度信号进行基线修正，得到基线修正后的加速度信号； 利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱； 对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及 对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述对所述加速度信号进行基线修正为采用常量修正法、一次方修正法或二次方修正法对所述加速度信号进行基线修正。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基线修正后的加速度信号为玲)= ⑴⑴力+|，其中，为所采集的加速度信号，为基线修正后的加速度信号，力。(0为对4(0进行一次积分得到的速度信号，力(O为对<(0进行基线修正后的速度信号，V0为初始速度条件且满足％ = X0(O)-X(O)，τ为采样时间。
4.一种泵车臂架振动位移测量设备，该设备包括: 信号采集装置，用于采集所述臂架的加速度信号；以及 计算装置，与所述信号采集装置相连，用于: 对所述加速度信号进行基线 修正，得到基线修正后的加速度信号； 利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱； 对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及 对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述计算装置采用常量修正法、一次方修正法或二次方修正法对所述加速度信号进行基线修正。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述基线修正后的加速度信号为玲)= ⑴⑴力+|，其中，为所采集的加速度信号，为基线修正后的加速度信号，力。(0为对4(0进行一次积分得到的速度信号，力(O为对<(0进行基线修正后的速度信号，V0为初始速度条件且满足％ = X0(O)-X(O)，T为采样时间。
7.一种泵车臂架振动位移测量系统，该系统包括: 根据权利要求4-6中任一项权利要求所述的泵车臂架振动位移测量设备；以及臂架振动监测装置，安装于所述臂架上，与所述信号采集装置相连，用于检测所述臂架的加速度信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其中， 所述臂架振动监测装置包括第一加速度传感器、第二加速度传感器和倾角传感器，其中所述第一加速度传感器与所述第二加速度传感器所检测的加速度方向彼此正交，所述倾角传感器用于检测臂架与水平面之间的夹角； 所述信号采集装置采集所述臂架于一预定方向上的加速度信号。
9.一种工程机械设备，该设备包括根据权利要求7或8所述的泵车臂架振动位移测量系统。
全文摘要
本发明公开了一种泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及包含该系统的工程机械设备，该方法包括采集所述臂架的加速度信号；对所述加速度信号进行基线修正，得到基线修正后的加速度信号；利用所述泵车的泵送频率，对所述基线修正后的加速度信号进行频域带通滤波，得到加速度频谱；对所述加速度频谱进行二次积分，得到位移频谱；以及对所述位移频谱进行傅立叶反变换，得到位移离散时域信号。本发明可使得所计算的位移信号不会因低频振动而发生畸变，提高了位移测量精度。
文档编号G01B21/02GK103196407SQ201210004818
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者黄毅, 王佳茜 申请人:中联重科股份有限公司