一種基于多普勒技術的微振動物體空間局部定位裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置，包括調節臺、被測物、測試儀器，所述測試儀器與所述調節臺相連，同時所述被測物通過測試儀器進行測試，最后測得的振動信號傳送給數據處理裝置進行處理。通過所述測試儀器、被測物、測試分析系統處理分析并計算出振動物體空間坐標，實現局部定位。從而，本發明所述的基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置可以提供清晰、準確的振動物體定位分析。該定位裝置不依賴于網絡，適于車間、房間等室內物體局部定位。
【專利說明】
一種基于多普勒技術的微振動物體空間局部定位裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置。該定位裝置不依賴于網絡，適于車間、房間等室內物體局部定位。
【背景技術】
[0002]在非接觸式測量方法中由于被測物體所處的環境、客觀條件的限制和測量精度要求的不同，采用激光技術進行小位移測量的應用和研究在國內外也開始變得廣泛。激光多普勒技術發展到今天具有其它測量方式所不可替代的優點(如可以遠距離非接觸式測量)。隨著技術的發展，激光多普勒技術所應用場合也越來越廣泛。如固體表面性能參數測量、固體表面的運動速度的測量、固體表面粗糙度的測量，以及固體表面振動的精密測量。英國衛星通信技術公司利用多普勒技術分析馬來西亞航空公司MH370次航班發出的聲脈沖信號，最終“猜”出飛機落入南印度洋。而利用多普勒技術實現定位的裝置不夠多，方法也還不夠完善。因此，采用多普勒技術來實現微振動物體空間局部定位的方法裝置研究有著重要意義。
[0003]參見圖1、圖2、圖3所示，現有技術裝置設有調節臺1、被測物3、測試儀器5。測試儀器5通過調節臺I實現位移及角度的調節，對被測物體3進行測試定位。激光多普勒技術利用光學多普勒技術和光外差技術，它具有測量精度高、空間分辨率高、動態響應快、非接觸測量，適用于高溫、高壓、高速、放射、小空間等特殊環境中的機械、冶金、航空、建筑等行業，應用范圍廣泛。依據多普勒原理測量被測物與測試儀器的實際距離或方位來實現目標局部定位的裝置，具有一定的市場價值。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提出一種基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置，能夠對微振動物體進行定位。
[0005]基于上述目的本發明提供的基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置，包括地腳、底板、被測物、被測物支撐臺、立柱、測試儀器、燕尾槽、調節臺，所述調節臺可實現X、Y水平方向位移調節以及傾角調節；調節臺頂端與測試儀器用燕尾槽連接，底端與底板固定；所述調節臺具有刻度，能夠讀出調節值；所述調節臺共三組成等邊三角形分布；所述被測物置于被測物支撐臺上于調節臺所組成的等邊三角形中心上方，Z方向高度可調節；測試儀器所測信號通過采集儀采集并輸入信號分析系統(計算機)進行分析處理。
[0006]可選地，所述被測物為六棱柱，其橫截面為正六邊形；被測物以某一微小固定頻率實現豎直方向振動，按線性振動系統處理；被測物為金屬或橡膠等非透明可反光材料。
[0007]進一步地，所采用測試儀器為激光多普勒測振儀，利用多普勒原理對被測物測試，物理原理在于從運動物體反射回來的反射光會帶有運動著的物體本身的振動特性，即多普勒頻移。
[0008]進一步地，所述振動物體定位裝置還包括與所述數據處理裝置連接的數據輸出設備，所述數據輸出設備將所述數據處理裝置處理后的數據進行輸出、呈現出來。
[0009]定位裝置具體實現方法如下:
[0010]1.調整位置
[0011]被測物置于所述位置，通過調節X、Y方向位移值以及傾角數值使得測試儀器所發射的光準確打到被測物中心位置。
[0012]2.采集信號
[0013]測試儀器與信號采集儀、計算機相連，所采集信號被輸入到計算機分析系統。
[0014]3.數據處理
[0015]計算機中分析系統對數據信號進行分析處理，就可得到所需的物體振動信號。
[0016]4.分析計算
[0017]根據振動信號計算得出振動物體的位移值、傾角值，計算出振動物體空間坐標，實現局部定位。
[0018]從而，本發明所述的基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置可以提供清晰、準確的微振動物體定位分析。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例振動物體定位測試裝置軸測示意圖；
[0020]圖2為本發明實施例振動物體定位測試裝置主視示意圖；
[0021]圖3為本發明實施例振動物體定位測試裝置俯視示意圖；
[0022]圖4為本發明實施例調節臺主視示意圖；
[0023]圖5為本發明實施例底板主視示意圖；
[0024]圖6為本發明實施例地腳主視示意圖；
[0025]圖7為本發明實施例振動物體定位測試裝置的結構示意圖；
[0026]
【具體實施方式】
[0027]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0028]在實施例中，參閱圖1、圖2、圖3所示，本發明提供的振動物體定位裝置包括調節臺I，調節臺I由X方向調節臺9、γ方向調節臺10、傾角調節臺11組成；所述X方向調節臺
9、Y方向調節臺10、傾角調節臺11均有刻度，可讀出X、Y方向調節位移值及傾角值。
[0029]所述調節臺I頂端與測試儀器5用燕尾槽7連接，底端與底板2固定。
[0030]所述調節臺I共三套成等邊三角形分布，測試三次。
[0031]作為一個實施例，被測物3為正六棱柱，橫截面為正六邊形，其6個側面中不相鄰的3個側面打孔；所述被測物3可為金屬或橡膠等非透明可反光材料。
[0032]作為一個實施例，被測物3以某一微小固定頻率實現豎直方向振動，按線性振動系統處理。
[0033]作為一個實施例，測試儀器5采用激光多普勒測振儀，所述測試儀器5發射激光束15對準被測物3側面通孔。
[0034]參閱圖5所示，所述被測物3置于被測物支撐臺4上于調節臺I所組成的等邊三角形中心12正上方；所述支撐臺4安裝在立柱6上，Z方向高度可調節。
[0035]參閱圖5所示，所述調節臺I安裝于底板2的調節臺安裝中心13處。
[0036]參閱圖5所示，所述地腳8具有四組，安裝于底板2的地腳安裝中心14處。
[0037]參閱圖6所示，為本發明實施例振動物體定位測試裝置的結構示意圖，所述測試裝置包括測試儀器601、采集儀602、信號分析系統(計算機)603。其中，信號通過所述測試儀器601測得，經采集儀602采集輸入到信號分析系統(計算機)603分析處理。
[0038]參閱圖7所示，為本發明實施例振動物體定位測試方法的流程示意圖，包括步驟:
[0039]調節測試儀器與被測物的位置701 ;
[0040]采集振動物體振動信號702 ;
[0041]將采集的三組信號進行數據處理703 ;
[0042]將處理后的數據輸出并計算分析704。
[0043]下面分別給出每個步驟的具體實現方法。
[0044]1.調整位置
[0045]被測物3置于所述位置，通過調節X方向調節臺9的位移值、Y方向調節臺10的位移值以及傾角調節臺11的傾角值使得測試儀器5所發射的激光束15準確打到被測物3的中心位置。
[0046]2.采集信號
[0047]測試儀器601與信號采集儀602、信號分析系統(計算機)603相連，所采集信號被輸入到信號分析系統(計算機)603。
[0048]3.數據處理
[0049]信號分析系統(計算機)603對數據信號進行分析處理，就可得到所需的物體振動信號。
[0050]4.分析計算
[0051]根據振動信號計算得出振動物體的位移值、傾角值，計算出振動物體空間坐標，實現局部定位。
[0052]從上面所述可以看出，本發明提供的基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置，通過所述測試儀器、振動物體、測試分析系統處理分析并計算得出振動物體位移值、傾角值。從而，本發明所述的基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置可以提供清晰、準確的振動物體定位分析。
[0053]所屬領域的普通技術人員應當理解:以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于多普勒技術的微振動物體空間定位裝置，其特征在于，包括調節臺、振動物體、測試儀器，所述測試儀器與所述調節臺相連，同時所述振動物體通過測試儀器進行測試，最后測得的振動信號傳送給數據處理裝置進行處理。2.根據權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述調節臺I由X方向調節臺9、Y方向調節臺10、傾角調節臺11組成。3.根據權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述X方向調節臺9、Y方向調節臺10、傾角調節臺11均有刻度，可讀出X、Y方向調節位移值及傾角值。4.根據權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述調節臺I共三套成等邊三角形分布，測試三次。5.根據權利要求1所述的定位裝置，其特征在于，所述振動物體3為正六棱柱，橫截面為正六邊形，其6個側面中不相鄰的3個側面打孔；所述振動物體3可為金屬或橡膠等非透明可反光材料；振動物體3以某一微小固定頻率實現豎直方向振動，按線性振動系統處理。6.一種基于多普勒技術的微振動物體空間定位方法，其特征在于，包括步驟: 調節測試儀器與被測物的位置； 采集振動物體振動信號； 將采集的三組信號進行數據處理； 將處理后的數據輸出并計算分析。7.根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于，包括測試儀器與采集儀、信號分析系統(計算機)，所采集信號經所述采集儀輸入到所述信號分析系統(計算機)中，進行分析處理。8.根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于，通過調節X、Y方向位移值以及傾角數值使得所述測試儀器所發射的光準確打到振動物體中心位置。9.根據權利要求6所述的測試方法，其特征在于，根據振動信號計算得出振動物體的位移值、傾角值，計算出振動物體空間坐標，實現局部定位。
【文檔編號】G01S17/50GK106093959SQ201510212675
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年4月30日
【發明人】黃德樹, 王儀明, 武淑琴, 賈志慧
【申請人】北京印刷學院