一种摆轮偏重参数测量系统及方法

技术特征：
1.一种摆轮偏重参数测量系统，其特征在于，包括：转速光电传感器，用于获取摆轮圆盘钉平面反射的光信号；偏重测量传感器，用于获得摆轮旋转时的震动信号；微处理器，与所述圆盘钉转速信号电平转换器、过零比较器和模数转换器电连接，用于通过摆轮旋转时的震动信号获得摆轮的偏重信号和偏重过零点信号，通过摆轮圆盘钉平面反射的光信号获得摆轮的圆盘钉信号，获取信号滤波调理电路的相频补偿特征方程，利用相频补偿特征方程计算相位偏移角度，利用圆盘钉信号、偏重过零点信号和相位偏移角度获得摆轮偏重角度，利用摆轮的偏重信号计算获得测量摆轮偏重量。2.根据权利要求1所述的摆轮偏重参数测量系统，其特征在于，还包括：圆盘钉转速信号电平转换器，与所述转速光电传感器电连接；所述圆盘钉转速信号电平转换器用于将摆轮圆盘钉平面反射的光信号转换成脉冲信号；仪表放大器，与所述偏重测量传感器电连接；所述仪表放大器用于放大震动信号；信号滤波调理电路，与所述仪表放大器电连接；所述信号滤波调理电路用于对震动信号滤波形成带通信号；所述信号滤波调理电路包括：42hz低通滤波器，与所述仪表放大器电连接；所述42hz低通滤波器用于对震动信号滤波形成低通信号；40hz带通滤波器，与所述42hz低通滤波器电连接；所述40hz带通滤波器用于对低通信号滤波形成带通信号；过零比较器，与所述信号滤波调理电路电连接；所述过零比较器用于将带通信号转换为方波信号；模数转换器，与所述信号滤波调理电路电连接；所述模数转换器用于对带通信号进行采样，形成数字信号；与所述信号滤波调理电路电连接。3.一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取摆轮圆盘钉平面反射的光信号；获取摆轮旋转时的震动信号；通过摆轮旋转时的震动信号获得摆轮的偏重信号和偏重过零点信号；通过摆轮圆盘钉平面反射的光信号获得摆轮的圆盘钉信号；获取信号滤波调理电路的相频补偿特征方程；利用相频补偿特征方程计算相位偏移角度；利用圆盘钉信号、偏重过零点信号和相位偏移角度获得摆轮偏重角度；利用摆轮的偏重信号计算获得测量摆轮偏重量。4.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，所述通过摆轮旋转时的震动信号获得摆轮的偏重信号的步骤包括：采集摆轮旋转时的震动信号；对震动信号进行放大；将放大后的震动信号滤波形成低通信号；将低通信号滤波形成带通信号；对带通信号进行采样，形成数字信号；所述数字信号即为摆轮的偏重信号。5.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，还包括：采集摆轮旋转时的震动信号；对震动信号进行放大；
将放大后的震动信号滤波形成低通信号；将低通信号滤波形成带通信号；将带通信号转换为方波信号；对方波信号的信号下沿进行采样得到摆轮的偏重过零点信号。6.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，所述通过摆轮圆盘钉平面反射的光信号获得摆轮的圆盘钉信号的步骤包括：将摆轮圆盘钉平面反射的光信号转换得到脉冲信号；对脉冲信号的信号下沿进行采样得到摆轮的圆盘钉信号。7.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，所述获取信号调理电路的相频补偿特征方程的步骤包括：获取信号滤波调理电路的频率-相位特性曲线；在频率-相位特性曲线上取若干点；对若干点建立散点图；根据散点图生成相频补偿特征方程。8.根据权利要求7所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，所述相频补偿特征方程表示如下：θ＝0.1913f
4-27.987f3 1520.3f
2-36311f 321365其中，f为摆轮的旋转频率，θ为相位偏移角度。9.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，所述获得摆轮偏重角度的步骤包括：利用圆盘钉信号测得摆轮的旋转周期；对偏重过零点信号的下降沿和圆盘钉信号的下降沿之间的时间差得到未补偿角度a1；利用摆轮的旋转周期获得摆轮的旋转频率；将摆轮的旋转频率代入相频补偿特征方程得到相位偏移角度；利用未补偿角度和相位偏移角度计算摆轮的偏重角度，a＝a
1-θ其中，a为摆轮的偏重角度，θ为相位偏移角度。10.根据权利要求3所述的一种摆轮偏重参数测量方法，其特征在于，通过下式获得摆轮偏重量，摆轮偏重量＝偏重信号最大值-偏重信号最小值。

技术总结
本发明提供了一种摆轮偏重参数测量系统及方法，属于摆轮检测技术领域。包括：转速光电传感器、圆盘钉转速信号电平转换器、偏重测量传感器、仪表放大器、信号滤波调理电路、过零比较器、模数转换器和微处理器。通过摆轮震动信号获得偏重信号和偏重过零点信号；通过摆轮圆盘钉平面反射光信号获得圆盘钉信号；获取信号滤波调理电路的相频补偿特征方程；利用相频补偿特征方程计算相位偏移角度；利用圆盘钉信号、偏重过零点信号和相位偏移角度获得摆轮偏重角度；利用摆轮的偏重信号计算获得测量摆轮偏重量。本发明对输入信号的包容度大，解决了现有技术中调理电路的输入信号有杂波干扰无法正常工作的问题，能够快速的计算出摆轮偏重角度和偏重量。角度和偏重量。角度和偏重量。


技术研发人员：许连阁 姜伟 郭海林 于晓云 卞秀辉 张颖 赵世勇
受保护的技术使用者：辽宁机电职业技术学院
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/15