專利名稱：一種檢測(cè)臺(tái)及利用這種檢測(cè)臺(tái)的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多余物檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及檢測(cè)臺(tái)及利用這種檢測(cè)臺(tái)的多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
航天電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域，其可靠性直接影響衛(wèi)星、火箭等裝置的可靠性。因此保證航天電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是確保航空、航天領(lǐng)域安全的重要因素。但是在生產(chǎn)制造過程中，由于生產(chǎn)加工環(huán)境和工藝等原因，可能把一些金屬屑、焊錫渣、松香、密封劑、螺絲釘、導(dǎo)線皮和銅導(dǎo)線絲等多余物微粒封裝在航天電子設(shè)備的密封殼內(nèi)。由于航天電子設(shè)備經(jīng)常處于失重狀態(tài)或在劇烈的沖擊振動(dòng)環(huán)境下工作，其內(nèi)部可移動(dòng)的多余物微粒無(wú)規(guī)則的活動(dòng)，或懸浮在密封腔內(nèi)，或沉落在航天電子設(shè)備中某兩個(gè)焊點(diǎn)之間。這些微粒極可能會(huì)導(dǎo)致航天電子設(shè)備內(nèi)部絕緣焊點(diǎn)間的短路，甚至導(dǎo)致整個(gè)航天電子設(shè)備燒毀，造成嚴(yán)重的航空、航天事故。因此，航天電子設(shè)備在出廠前都必須進(jìn)行多余物檢測(cè)，從而剔除含有多余物微粒的航天電子設(shè)備。航天電子設(shè)備的多余物檢測(cè)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，美軍標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)中都沒有給出明確規(guī)定。目前，國(guó)內(nèi)外的航天電子設(shè)備多余物檢測(cè)主要是參考元器件多余物檢測(cè)的PIND方法(美軍標(biāo) MIL-PRF-39016E規(guī)定)。但是傳統(tǒng)PIND試驗(yàn)方法中，檢測(cè)結(jié)果主要依靠人眼和耳聽方式判斷多余物是否存在。實(shí)際操作中經(jīng)常出現(xiàn)由于操作人員疲勞、疏忽等原因引起漏檢或誤判現(xiàn)象。因此PIND方法檢測(cè)精度不高，而且不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判別。近幾年，國(guó)內(nèi)外的一些專利中也開始出現(xiàn)能夠?qū)教祀娮釉O(shè)備進(jìn)行多余物自動(dòng)檢測(cè)的裝置和方法。如中國(guó)專利CN101275928《航天電子裝置多余物自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法》，所涉及的檢測(cè)裝置主要由聲音傳感器、轉(zhuǎn)臺(tái)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、I0&DA板卡、變頻器、三相電機(jī)、聲音信號(hào)調(diào)理電路、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡和上位機(jī)處理器組成。該專利存在以下不足之處多余物激活方式為機(jī)械撞擊，使轉(zhuǎn)臺(tái)和電機(jī)的使用壽命大大降低，存在巨大的安全隱患；使用大傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)負(fù)載，造成設(shè)備運(yùn)行非常不平穩(wěn)，經(jīng)常產(chǎn)生機(jī)械沖擊；機(jī)械噪聲干擾非常大，有時(shí)甚至根本沒法進(jìn)行檢測(cè)；電機(jī)和變頻器的傳導(dǎo)干擾沒有很好的解決，導(dǎo)致誤判率很高；只使用一個(gè)聲音傳感器，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率非常低；機(jī)械結(jié)構(gòu)本身有多余物顆粒，導(dǎo)致檢測(cè)精度低，多余物材質(zhì)識(shí)別能力差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明現(xiàn)有應(yīng)用于航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)過程中的檢測(cè)臺(tái)所采用的多余物激活方式為機(jī)械撞擊，導(dǎo)致檢測(cè)臺(tái)的使用壽命低進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)安全性能，以及由于機(jī)械沖擊導(dǎo)致的機(jī)械噪聲大進(jìn)而導(dǎo)致航天電子設(shè)備多余物檢測(cè)精度的問題，從而提供一種檢測(cè)臺(tái)及利用這種檢測(cè)臺(tái)的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。一種檢測(cè)臺(tái)，它包括減速機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、殼體、兩個(gè)支撐桿、平板和工作臺(tái)，所述傳
5動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一號(hào)皮帶輪、皮帶、二號(hào)皮帶輪、傳動(dòng)軸、支撐軸承、圓盤和連桿；減速機(jī)設(shè)置在殼體內(nèi)，所述減速機(jī)的輸出軸延伸出殼體的側(cè)壁，一號(hào)皮帶輪固定在減速機(jī)的輸出軸上；支撐軸承固定在殼體的上面，用于支撐傳動(dòng)軸；二號(hào)皮帶輪固定在傳動(dòng)軸的一端，圓盤的中心固定在傳動(dòng)軸的另一端；一號(hào)皮帶輪的直徑與二號(hào)皮帶輪的直徑相同，所述一號(hào)皮帶輪通過皮帶帶動(dòng)二號(hào)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿的一端與圓盤的鉸接，連桿的另一端與平板的一個(gè)角鉸接；兩個(gè)支撐桿均垂直于殼體且固定在該殼體的上面，平板中心線的兩端分別通過兩個(gè)軸承與兩根支撐桿活動(dòng)連接；工作臺(tái)與平板平行并固定在平板上。利用上述裝置的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，它包括工控機(jī)、控制電路、控制器、制動(dòng)單元、加速度傳感器、聲音傳感器組、聲音信號(hào)調(diào)理電路、加速度反饋電路和數(shù)據(jù)采集卡；被測(cè)航天電子設(shè)備固定在檢測(cè)臺(tái)的工作臺(tái)上，加速度傳感器用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備的加速度信號(hào)，所述加速度傳感器的加速度信號(hào)輸出端與加速度反饋電路的加速度信號(hào)輸入端連接；所述加速度反饋電路的加速度信號(hào)輸入端與數(shù)據(jù)采集卡的加速度信號(hào)輸入端連接；聲音傳感器組用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備的聲音信號(hào)；所述聲音傳感器組的聲音信號(hào)輸出端與聲音信號(hào)調(diào)理電路的聲音信號(hào)輸入端連接；所述聲音信號(hào)調(diào)理電路的聲音信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)采集卡的聲音信號(hào)輸入端連接；數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出或輸入端與工控機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入或輸出端連接；工控機(jī)的控制信號(hào)輸出端與控制電路的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路的控制信號(hào)輸出端與控制器的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路的制動(dòng)信號(hào)輸出端與制動(dòng)單元的制動(dòng)信號(hào)輸入端連接；制動(dòng)單元的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端與控制器的制動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接；控制器的控制信號(hào)輸出端與檢測(cè)臺(tái)的減速機(jī)的控制信號(hào)輸入端連接?；谏鲜鲅b置的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)航天電子設(shè)備多余物的檢測(cè)方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將被測(cè)航天電子設(shè)備固定在工作臺(tái)上的中間位置，然后將聲音傳感器組中的四個(gè)聲音傳感器分別固定在被測(cè)航天電子設(shè)備的四個(gè)側(cè)面上，將加速度傳感器固定在被測(cè)航天電子設(shè)備的上表面上；步驟二、工控機(jī)設(shè)定檢測(cè)臺(tái)工作時(shí)的加速度，根據(jù)此加速度生成控制器的初始控制參量，將所述初始控制參量作為第η次控制參量，所述η的初始值為1 ； 步驟三、工控機(jī)通過控制電路向控制器發(fā)出激活控制信號(hào)，控制器控制減速機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)高速擺動(dòng)，然后啟動(dòng)制動(dòng)單元，控制工作臺(tái)產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作，激活被測(cè)航天電子設(shè)備中的多余物；步驟四、工控機(jī)將控制器的第η次控制參量發(fā)送給控制電路；步驟五、控制電路通過控制器調(diào)節(jié)減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，使減速機(jī)單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；步驟六、減速機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)擺動(dòng)；步驟七、在擺動(dòng)過程中采用加速度傳感器和聲音傳感器組分別采集并記錄被測(cè)航天電子設(shè)備的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)；步驟八、將步驟七獲得的加速度信號(hào)通過加速度反饋電路放大和濾波后，送入數(shù)據(jù)采集卡；將步驟七獲得的聲音信號(hào)通過聲音信號(hào)調(diào)理電路放大和濾波后送入數(shù)據(jù)采集卡；步驟九、數(shù)據(jù)采集卡將采集到的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)；
步驟十、工控機(jī)將數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的加速度信號(hào)采用PID算法的進(jìn)行處理，重新生成控制器的控制參量，并作為下一次控制器的控制參量；步驟十一、工控機(jī)將數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的聲音信號(hào)分別進(jìn)行小波變換、脈沖提取去除噪聲和去除傳導(dǎo)干擾信號(hào)處理，然后采用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法判斷是否存在多余物信號(hào)，如果判斷結(jié)果為是，則將測(cè)試結(jié)果輸出，結(jié)束檢測(cè)；如果判斷結(jié)果為否，判斷η是否超過設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)，如果沒超過，則令η = n+1，返回執(zhí)行步驟四， 進(jìn)行下一次的多余物測(cè)試；如果超過，則判定被測(cè)航天電子設(shè)備內(nèi)沒有多余物，結(jié)束檢測(cè)；步驟三中所述控制器控制減速機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為5秒、頻率為 3. 6Hz ；步驟六中減速機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)做角度為-25°至+25°之間、頻率為 1. 2 2. 7的擺動(dòng)。在每次獲得的檢測(cè)結(jié)果中，如果存在多余物信號(hào)，則執(zhí)行以下步驟；步驟A、工控機(jī)采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬與非金屬材質(zhì)的識(shí)別，獲得識(shí)別結(jié)果；步驟B、工控機(jī)將數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送的多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，獲得處理結(jié)果；并以所述結(jié)果為基礎(chǔ)，采用模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析，獲得分析結(jié)果；步驟C、將步驟A中的識(shí)別結(jié)果和步驟B中獲得的分析結(jié)果輸出。有益效果本發(fā)明提供了一種新式的檢測(cè)臺(tái)，多余物的激活方式采用制動(dòng)單元進(jìn)行，相比于現(xiàn)在的機(jī)械式激活方式，本發(fā)明的檢測(cè)臺(tái)的使用壽命高，從而保證良好的檢測(cè)安全性能，同時(shí)，本發(fā)明的多余物檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法采用減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，采用隔音器消除機(jī)械噪聲，大幅度提高了多余物檢測(cè)精度。本發(fā)明還具有多余物材質(zhì)識(shí)別能力。


圖1是本發(fā)明的檢測(cè)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是本發(fā)明的多余物檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是具體實(shí)施方式
三中的聲音傳感器的安裝示意圖；圖5是具體實(shí)施方式
三中的數(shù)據(jù)采集電路的原理示意圖；圖6是具體實(shí)施方式
三中數(shù)據(jù)采集控制流程圖；圖7是具體實(shí)施方式
三中的上位機(jī)功能示意具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、結(jié)合圖1和圖2說明本具體實(shí)施方式
，一種檢測(cè)臺(tái)，它包括減速機(jī)7-1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、殼體7-13、兩個(gè)支撐桿7-12、平板7-9和工作臺(tái)7_11，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一號(hào)皮帶輪7-2、皮帶7-3、二號(hào)皮帶輪7-4、傳動(dòng)軸7-5、支撐軸承7-6、圓盤7-7和連桿7-8 ； 減速機(jī)7-1設(shè)置在殼體7-13內(nèi)，所述減速機(jī)7-1的輸出軸延伸出殼體7-13的側(cè)壁，一號(hào)皮帶輪7-2固定在減速機(jī)7-1的輸出軸上；支撐軸承7-6固定在殼體7-13的上面，用于支撐傳動(dòng)軸7-5 ；二號(hào)皮帶輪7-4固定在傳動(dòng)軸7-5的一端，圓盤7-7的中心固定在傳動(dòng)軸7-5 的另一端；一號(hào)皮帶輪7-2的直徑與二號(hào)皮帶輪7-4的直徑相同，所述一號(hào)皮帶輪7-2通過皮帶7-3帶動(dòng)二號(hào)皮帶輪7-4轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿7-8的一端與圓盤7-7的鉸接，連桿7-8的另一端與平板7-9的一個(gè)角鉸接；兩個(gè)支撐桿7-12均垂直于殼體7-13且固定在該殼體7_13的上
7面，平板7-9中心線的兩端分別通過兩個(gè)軸承與兩根支撐桿7-12活動(dòng)連接；工作臺(tái)7-11與平板7-9平行并固定在平板7-9上。在本實(shí)施方式中，各部分的功能為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩個(gè)皮帶輪的直徑相同，其傳動(dòng)比為1 1，圓盤、連桿和底座構(gòu)成了一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，圓盤直徑為85mm，連桿長(zhǎng)度為325mm。 電機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作平臺(tái)上下擺動(dòng)，從而給被測(cè)試件提供所需的加速度，當(dāng)減速機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，每個(gè)周期轉(zhuǎn)臺(tái)所能獲得的最大加速度也是一定的。以水平位置為基準(zhǔn)，工作臺(tái)的擺動(dòng)幅度為士25。減速機(jī)使用減速比較大的皮帶輪進(jìn)行傳動(dòng)容易造成裝置運(yùn)行不平穩(wěn)，從而對(duì)檢測(cè)造成沖擊干擾。本實(shí)施方式直接使用減速機(jī)進(jìn)行減速，從而避免在后級(jí)使用減速比較大的皮帶輪，這樣可以使整個(gè)機(jī)械裝置的體積大大減小，同時(shí)可以使傳動(dòng)過程更加平穩(wěn)，避免產(chǎn)生機(jī)械沖擊干擾，從而使提高檢測(cè)精度。用Adams軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，可以得出當(dāng)負(fù)載質(zhì)量為20kg，且能夠達(dá)到多余物檢測(cè)所需的加速度時(shí)，電機(jī)最大輸出功率約為6. 5kw0本實(shí)施方式選擇國(guó)標(biāo)代號(hào)為Y132M-4的減速機(jī)，其功率為7.5kw，減速比為4 1，輸出額定轉(zhuǎn)速為 360r/mino具體實(shí)施方式
二、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一所述的一種檢測(cè)臺(tái)的區(qū)別在于，它還包括隔音器7-10，所述隔音器7-10固定在工作臺(tái)7-11和平板7-9之間。本實(shí)施方式中的隔音器7-10，減速機(jī)和機(jī)械裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械噪聲是影響檢測(cè)精度的一個(gè)重要因素。如果機(jī)械噪聲處理不好，將導(dǎo)致多余物信號(hào)被淹沒在機(jī)械噪聲里面，從而導(dǎo)致無(wú)法檢測(cè)出多余物。本實(shí)施方式在轉(zhuǎn)臺(tái)和負(fù)載之間加入了由特殊材料制成的隔音器，使電機(jī)和轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)械噪聲不能傳到負(fù)載上，有效的消除了機(jī)械噪聲對(duì)檢測(cè)的影響，從而大大提高了多余物檢測(cè)精度。
具體實(shí)施方式
三、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
一或二所述的一種檢測(cè)臺(tái)的區(qū)別在于，連桿7-8用于驅(qū)動(dòng)平板7-9擺動(dòng)，其擺動(dòng)角度為-25°至+25°之間。
具體實(shí)施方式
四、基于具體實(shí)施方式
一的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，它包括工控機(jī)1、控制電路2、控制器3、制動(dòng)單元4、加速度傳感器10、聲音傳感器組11、聲音信號(hào)調(diào)理電路12、加速度反饋電路13和數(shù)據(jù)采集卡14 ；被測(cè)航天電子設(shè)備9固定在檢測(cè)臺(tái)的工作臺(tái)7-11上，加速度傳感器10用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備9的加速度信號(hào)，所述加速度傳感器10的加速度信號(hào)輸出端與加速度反饋電路13的加速度信號(hào)輸入端連接；所述加速度反饋電路13的加速度信號(hào)輸入端與數(shù)據(jù)采集卡14的加速度信號(hào)輸入端連接；聲音傳感器組11用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備9的聲音信號(hào)；所述聲音傳感器組11的聲音信號(hào)輸出端與聲音信號(hào)調(diào)理電路12的聲音信號(hào)輸入端連接；所述聲音信號(hào)調(diào)理電路12的聲音信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)采集卡14的聲音信號(hào)輸入端連接；數(shù)據(jù)采集卡14的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出或輸入端與工控機(jī)1的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入或輸出端連接；工控機(jī)1的控制信號(hào)輸出端與控制電路2的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路2的控制信號(hào)輸出端與控制器3的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路2的制動(dòng)信號(hào)輸出端與制動(dòng)單元4的制動(dòng)信號(hào)輸入端連接；制動(dòng)單元4的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端與控制器的制動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接；控制器3的控制信號(hào)輸出端與檢測(cè)臺(tái)的減速機(jī)7-1的控制信號(hào)輸入端連接。在本實(shí)施方式中，結(jié)合圖4，本實(shí)施方式同時(shí)安裝了 4個(gè)聲音傳感器。傳統(tǒng)的檢測(cè)裝置往往只安裝1個(gè)聲音傳感器，但是星載電子設(shè)備體積較大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多余物微粒在電子設(shè)備內(nèi)部的分布和碰撞過程均具有隨機(jī)性，另外多余物信號(hào)在試件中并不總是在同一波速，同一模式下傳播的，還存在衰減、反射和畸變等形式，因此傳統(tǒng)的單一傳感器捕捉的多余物信號(hào)往往特別微弱或者存在錯(cuò)誤。通過了解星載電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，本實(shí)施方式在航天電子設(shè)備的四個(gè)側(cè)面各安裝1個(gè)聲音傳感器，這樣可以獲取更加準(zhǔn)確的多余物信號(hào)。另外，可以對(duì)四路多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，在此基礎(chǔ)上通過模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法能夠給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析。采用多傳感器的方式可以有效提高檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度。驅(qū)動(dòng)部分包括工控機(jī)1，控制電路2，控制器3，制動(dòng)單元4，減速機(jī)7-1。工控機(jī)1 通過總線給控制電路2發(fā)送控制信號(hào)，通過控制電路2調(diào)節(jié)控制器3輸出不同幅值和頻率的電壓、電流信號(hào)，從而控制減速機(jī)5在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要激活多余物時(shí)，控制電路可以啟動(dòng)制動(dòng)單元4，從而使電機(jī)迅速制動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部分主要包括下面幾部分控制電路控制電路的主要功能是接收上位機(jī)的控制信號(hào)，然后給后級(jí)提供不同幅值的電壓信號(hào)?？刂齐娐吠ㄟ^總線和工控機(jī)進(jìn)行通訊連接，控制芯片選用C8051F020，用繼電器和不同阻值的電阻來實(shí)現(xiàn)分壓，為了防止干擾，在控制芯片和后級(jí)分壓電路之間用光耦進(jìn)行隔離。控制器選用富士的G9S系列控制器，功率為llkw。設(shè)置控制器工作在端子命令信號(hào)操作方式、基本工作頻率為50Hz，在控制電路中改變分壓電阻的阻值，可以給控制器提供OV到IOV的直流電壓信號(hào)，控制器輸出相應(yīng)頻率的交流信號(hào)，從而能夠調(diào)節(jié)減速機(jī)在0 到360r/min之間運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)單元目前國(guó)內(nèi)外的航天電子設(shè)備多余物檢測(cè)裝置普遍采用機(jī)械撞擊的方式激活多余物。這種方式使電機(jī)和機(jī)械裝置的壽命大大降低，同時(shí)帶來巨大的安全隱患。本實(shí)施方式采用電氣制動(dòng)方式，選用上海諾克利公司的NBRV-6V030P系列制動(dòng)單元對(duì)減速機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，保證多余物激活的同時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)安全可靠。本實(shí)施方式使用加速度閉環(huán)控制轉(zhuǎn)臺(tái)。首先加速度傳感器提取加速度信息，然后通過采集電路傳送給上位機(jī)，上位機(jī)進(jìn)行PID算法處理，重新給轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)定加速度控制參量， 實(shí)現(xiàn)加速度閉環(huán)。多余物檢測(cè)中，機(jī)械裝置最重要的指標(biāo)是要給負(fù)載提供足夠的加速度，如果加速度達(dá)不到要求，就不能激活多余物或者導(dǎo)致多余物與被測(cè)試件的碰撞非常微弱，從而無(wú)法檢測(cè)出多余物。以前的檢測(cè)裝置基本采用電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的方式，這種方式只能控制轉(zhuǎn)速，而不能精確的控制被測(cè)試件的加速度，所以多余物檢測(cè)效果不佳。通過加速度閉環(huán)，可以精確的控制負(fù)載的加速度，從而保證多余物的激活和檢測(cè)過程順利完成，提高多余物檢測(cè)精度。本實(shí)施方式中，聲音信號(hào)調(diào)理電路輸入端采用高屏蔽專用插頭接入，輸入信號(hào)經(jīng)過三級(jí)放大1000倍左右，再經(jīng)過電壓跟隨器輸出至采集卡。三級(jí)放大電路均采用同相比例放大方式，并在每級(jí)之間采用高通濾波電路，濾除低頻噪聲。本實(shí)施方式選用美國(guó)AD公司低噪音、高精度、高速的運(yùn)算放大器AD8610，運(yùn)放外圍無(wú)源器件選擇高精度的貼片元器件， 并設(shè)計(jì)聲發(fā)射傳感器輸出與調(diào)理電路輸入的阻抗匹配，有效的降低噪音。本實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)采集電路，如圖4所示，它包括數(shù)據(jù)采集模塊141，數(shù)據(jù)緩存模塊142，數(shù)據(jù)傳輸模塊143和數(shù)據(jù)控制模塊144。數(shù)據(jù)采集模塊141的輸出端與數(shù)據(jù)緩存
9模塊142的輸入端連接，數(shù)據(jù)控制模塊144的輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊141的輸入端連接；數(shù)據(jù)緩存模塊142的輸入或輸出端與數(shù)據(jù)傳輸模塊143的輸出或輸入端連接；數(shù)據(jù)傳輸模塊 143的輸出或輸入端與數(shù)據(jù)控制模塊144的輸入或輸出端連接。模擬信號(hào)量通過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)量，經(jīng)過數(shù)據(jù)緩存模塊的緩存，然后快速有序的傳輸至數(shù)據(jù)傳輸模塊的控制器，控制器再將數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)進(jìn)行分析和處理。當(dāng)上位機(jī)設(shè)置采集參數(shù)，并發(fā)出數(shù)據(jù)采集控制命令后，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊的控制器進(jìn)行分析，然后通知數(shù)據(jù)控制模塊，控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器件和緩存芯片進(jìn)行初始化，并啟動(dòng)采集卡開始數(shù)據(jù)采集。本實(shí)施方式中，還包括下位機(jī)軟件，結(jié)合圖6，下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)利用C語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)傳輸模塊的控制器編程，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊，并采集和傳輸數(shù)據(jù)至上位機(jī)處理分析；利用 Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)控制模塊的邏輯控制器進(jìn)行編程，控制各模塊時(shí)序的有效配合，保證硬件系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目刂瞥绦蛑?，邏輯控制器件調(diào)整、配合數(shù)據(jù)采集、緩存和傳輸模塊之間的通訊，控制各模塊有序而快速的將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，保證各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)同步不丟失。本實(shí)施方式中，還包括上位機(jī)軟件，結(jié)合圖7，上位機(jī)軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)打印、多余物檢測(cè)和材質(zhì)識(shí)別等功能。上位機(jī)軟件需要連續(xù)采集和實(shí)時(shí)顯示，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理能力要求較高。本實(shí)施方式主要采用多線程方法來協(xié)調(diào)不同的任務(wù)，并合理的優(yōu)化程序的算法，這樣可以在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和波形顯示。本文設(shè)計(jì)四個(gè)線程實(shí)現(xiàn)以上功能，分別為數(shù)據(jù)采集線程、數(shù)據(jù)處理線程、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程和數(shù)據(jù)顯示線程，線程之間采用消息進(jìn)行通訊，達(dá)到相互協(xié)調(diào)的目的。
具體實(shí)施方式
四、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
三所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，它還包括電源濾波電路16，所述電源濾波電路16的濾波信號(hào)輸出端與控制器3的濾波信號(hào)輸入端連接。本實(shí)施方式中的濾波單元的功能控制器和電機(jī)在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的高次諧波。因?yàn)榭刂破?、電機(jī)和檢測(cè)設(shè)備都是連接在同一個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上，所以這些高頻干擾回饋到電網(wǎng)里面會(huì)對(duì)周圍的檢測(cè)設(shè)備造成極大的干擾。因此需要設(shè)計(jì)濾波單元，來抑制控制器和電機(jī)的高頻干擾。采用惠博頓公司的HT587控制器專用輸入濾波器和控制器專用輸出濾波器來組成濾波單元。它們均為三級(jí)濾波器，濾波范圍從IOKHz到100MHz，可以有效的抑制高頻干擾，從而提高多余物檢測(cè)精度。
具體實(shí)施方式
五、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
四所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，減速機(jī)7-1在控制器的驅(qū)動(dòng)下，能夠驅(qū)動(dòng)平板7-9產(chǎn)生振幅范圍為-25°至+25°、頻率范圍為IHz至4Hz的擺動(dòng)。
具體實(shí)施方式
六、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
四或五所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，它還包括電源濾波電路16，所述電源濾波電路16的濾波信號(hào)輸出端與控制器3的濾波信號(hào)輸入端連接。
具體實(shí)施方式
七、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
六所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，它還包括顯示器15，所述工控機(jī)1的顯示信號(hào)輸出端與顯示器 15的顯示信號(hào)輸入端連接。
具體實(shí)施方式
八、本具體實(shí)施方式
與具體實(shí)施方式
四、五或七所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置的區(qū)別在于，數(shù)據(jù)采集卡14為五通道同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡，聲音傳感器組11中包括四個(gè)聲音傳感器，所述五通道同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡包括一路加速度信號(hào)采集通道和四路聲音信號(hào)采集通道。本實(shí)施方式的工作原理工控機(jī)1設(shè)定檢測(cè)臺(tái)工作時(shí)的加速度，根據(jù)此加速度生成控制器的初始控制參量；工控機(jī)1通過控制電路2給控制器3激活控制信號(hào)，使減速機(jī)5 帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)7高速轉(zhuǎn)動(dòng)5S，啟動(dòng)制動(dòng)單元4，使轉(zhuǎn)臺(tái)7迅速制動(dòng)，從而激活航天電子設(shè)備中的多余物；工控機(jī)1把控制器的控制參量發(fā)送給控制電路2 ；控制電路2通過控制器3調(diào)節(jié)減速機(jī)5的輸出轉(zhuǎn)速，使減速機(jī)5單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；減速機(jī)5通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)7上下擺動(dòng)；通過加速度傳感器10和聲音傳感器11分別檢測(cè)被測(cè)試件9的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)； 加速度信號(hào)和聲音信號(hào)經(jīng)過放大、濾波進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡14 ；通過五通道同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡14對(duì)一路加速度信號(hào)和四路聲音信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集到的信號(hào)傳送至工控機(jī)1 ；工控機(jī)1將采集回來的加速度信號(hào)進(jìn)行PID算法的處理，重新生成控制器控制參量，從而實(shí)現(xiàn)加速度的閉環(huán)控制；工控機(jī)1將采集回來的聲音信號(hào)進(jìn)行小波變換、脈沖提取去除噪聲和傳導(dǎo)干擾信號(hào)，用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法判斷有無(wú)多余物信號(hào)；工控機(jī)1用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬、非金屬材質(zhì)識(shí)別；工控機(jī)1將四路多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，在此基礎(chǔ)上通過模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析；最后在顯示器15中顯示測(cè)試結(jié)果，從而完成整個(gè)過程的自動(dòng)檢測(cè)。參考相應(yīng)軍標(biāo)的規(guī)定以及現(xiàn)役航天電子設(shè)備多余物檢測(cè)裝置的現(xiàn)狀，確定本實(shí)施方式的技術(shù)指標(biāo)為(1)待測(cè)航天電子設(shè)備重量:< 20kg ； (2)多余物有無(wú)檢測(cè)的準(zhǔn)確度 > 90% ； (3)多余物材質(zhì)識(shí)別的準(zhǔn)確度> 80%。本實(shí)施方式通過小波變換、脈沖提取去除噪聲和傳導(dǎo)干擾信號(hào)，用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法可以去除組件信號(hào)，對(duì)剩余多余物脈沖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若是大于0，則表示存在多余物信號(hào)。用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬、非金屬材質(zhì)識(shí)別。具體原理與烏英嘎于2011年6月發(fā)表的《星載電子設(shè)備活動(dòng)多余物識(shí)別方法研究》的內(nèi)容相同。
具體實(shí)施方式
九、基于具體實(shí)施方式
四的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)航天電子設(shè)備多余物的檢測(cè)方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將被測(cè)航天電子設(shè)備9固定在工作臺(tái)7-11上的中間位置，然后將聲音傳感器組11中的四個(gè)聲音傳感器分別固定在被測(cè)航天電子設(shè)備9的四個(gè)側(cè)面上，將加速度傳感器固定在被測(cè)航天電子設(shè)備9的上表面上；步驟二、工控機(jī)1設(shè)定檢測(cè)臺(tái)工作時(shí)的加速度，根據(jù)此加速度生成控制器3的初始控制參量，將所述初始控制參量作為第η次控制參量，所述η的初始值為1 ；步驟三、工控機(jī)1通過控制電路2向控制器3發(fā)出激活控制信號(hào)，控制器3控制減速機(jī)7-1帶動(dòng)工作臺(tái)7-11高速擺動(dòng)，然后啟動(dòng)制動(dòng)單元4，控制工作臺(tái)7-11產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作， 激活被測(cè)航天電子設(shè)備9中的多余物；步驟四、工控機(jī)1將控制器3的第η次控制參量發(fā)送給控制電路2 ；步驟五、控制電路2通過控制器3調(diào)節(jié)減速機(jī)7-1的輸出轉(zhuǎn)速，使減速機(jī)7-1單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；
步驟六、減速機(jī)7-1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)擺動(dòng)；步驟七、在擺動(dòng)過程中采用加速度傳感器10和聲音傳感器組11分別采集并記錄被測(cè)航天電子設(shè)備9的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)；步驟八、將步驟七獲得的加速度信號(hào)通過加速度反饋電路13放大和濾波后，送入數(shù)據(jù)采集卡14 ；將步驟七獲得的聲音信號(hào)通過聲音信號(hào)調(diào)理電路12放大和濾波后送入數(shù)據(jù)采集卡14 ；步驟九、數(shù)據(jù)采集卡14將采集到的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)1 ；步驟十、工控機(jī)1將數(shù)據(jù)采集卡14發(fā)送的加速度信號(hào)采用PID算法的進(jìn)行處理， 重新生成控制器3的控制參量，并作為下一次控制器3的控制參量；步驟十一、工控機(jī)1將數(shù)據(jù)采集卡14發(fā)送的聲音信號(hào)分別進(jìn)行小波變換、脈沖提取去除噪聲和去除傳導(dǎo)干擾信號(hào)處理，然后采用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法判斷是否存在多余物信號(hào)，如果判斷結(jié)果為是，則將測(cè)試結(jié)果輸出，結(jié)束檢測(cè)；如果判斷結(jié)果為否，判斷η是否超過設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)，如果沒超過，則令η = η+1，返回執(zhí)行步驟四，進(jìn)行下一次的多余物測(cè)試；如果超過，則判定被測(cè)航天電子設(shè)備9內(nèi)沒有多余物，結(jié)束檢測(cè)；步驟三中所述控制器3控制減速機(jī)7-1帶動(dòng)工作臺(tái)7-11高速轉(zhuǎn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為 5秒、頻率為3. 6Hz ；步驟六中減速機(jī)7-1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)做角度為-25°至+25°之間、頻率為1. 2 2. 7的擺動(dòng)。在每次獲得的檢測(cè)結(jié)果中，如果存在多余物信號(hào)，則執(zhí)行以下步驟；步驟Α、工控機(jī)1采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬與非金屬材質(zhì)的識(shí)別，獲得識(shí)別結(jié)果；步驟B、工控機(jī)1將數(shù)據(jù)采集卡14發(fā)送的多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，獲得處理結(jié)果；并以所述結(jié)果為基礎(chǔ)，采用模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析，獲得分析結(jié)果；步驟C、將步驟A中的識(shí)別結(jié)果和步驟B中獲得的分析結(jié)果輸出。本實(shí)施方式中，聲音傳感器檢測(cè)回來的信號(hào)，主要包括多余物信號(hào)、可動(dòng)組件信號(hào)、傳感器背景噪聲和傳導(dǎo)干擾信號(hào)。本實(shí)施方式通過小波變換、脈沖提取去除噪聲和傳導(dǎo)干擾信號(hào)，用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法判斷有無(wú)多余物信號(hào)，用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬、非金屬材質(zhì)識(shí)別，最后對(duì)多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，在此基礎(chǔ)上通過模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析。具體原理與陳金豹于2011年6月發(fā)表的《基于數(shù)據(jù)融合的星載電子設(shè)備活動(dòng)多余物檢測(cè)裝置的研究》中的內(nèi)容相同。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)臺(tái)，其特征是它包括減速機(jī)(7-1)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、殼體(7-13)、兩個(gè)支撐桿 (7-12)、平板(7-9)和工作臺(tái)(7-11)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一號(hào)皮帶輪(7-2)、皮帶(7_3)、二號(hào)皮帶輪(7-4)、傳動(dòng)軸(7-5)、支撐軸承(7-6)、圓盤(7-7)和連桿(7_8)；減速機(jī)(7_1)設(shè)置在殼體(7-13)內(nèi)，所述減速機(jī)(7-1)的輸出軸延伸出殼體(7-13)的側(cè)壁，一號(hào)皮帶輪 (7-2)固定在減速機(jī)(7-1)的輸出軸上；支撐軸承(7-6)固定在殼體(7-13)的上面，用于支撐傳動(dòng)軸(7-5) ；二號(hào)皮帶輪(7-4)固定在傳動(dòng)軸(7-5)的一端，圓盤(7-7)的中心固定在傳動(dòng)軸(7-5)的另一端；一號(hào)皮帶輪(7-2)的直徑與二號(hào)皮帶輪(7-4)的直徑相同，所述一號(hào)皮帶輪(7-2)通過皮帶(7-3)帶動(dòng)二號(hào)皮帶輪(7-4)轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿(7-8)的一端與圓盤 (7-7)的鉸接，連桿(7-8)的另一端與平板(7-9)的一個(gè)角鉸接；兩個(gè)支撐桿(7-12)均垂直于殼體(7-13)且固定在該殼體(7-13)的上面，平板(7-9)中心線的兩端分別通過兩個(gè)軸承與兩根支撐桿(7-12)活動(dòng)連接；工作臺(tái)(7-11)與平板(7-9)平行并固定在平板(7-9) 上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)臺(tái)，其特征在于它還包括隔音器(7-10)，所述隔音器(7-10)固定在工作臺(tái)(7-11)和平板(7-9)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種檢測(cè)臺(tái)，其特征在于連桿(7-8)用于驅(qū)動(dòng)平板(7-9) 擺動(dòng)，其擺動(dòng)角度為-25°至+25°之間。
4.利用權(quán)利要求1的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征是它包括工控機(jī) (1)、控制電路(2)、控制器(3)、制動(dòng)單元(4)、加速度傳感器(10)、聲音傳感器組(11)、聲音信號(hào)調(diào)理電路(12)、加速度反饋電路(13)和數(shù)據(jù)采集卡(14)；被測(cè)航天電子設(shè)備(9)固定在檢測(cè)臺(tái)的工作臺(tái)(7-11)上，加速度傳感器(10)用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備(9)的加速度信號(hào)，所述加速度傳感器(10)的加速度信號(hào)輸出端與加速度反饋電路(13)的加速度信號(hào)輸入端連接；所述加速度反饋電路(13)的加速度信號(hào)輸入端與數(shù)據(jù)采集卡(14)的加速度信號(hào)輸入端連接；聲音傳感器組(11)用于檢測(cè)被測(cè)航天電子設(shè)備(9)的聲音信號(hào)；所述聲音傳感器組(11)的聲音信號(hào)輸出端與聲音信號(hào)調(diào)理電路(12)的聲音信號(hào)輸入端連接；所述聲音信號(hào)調(diào)理電路(12)的聲音信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)采集卡(14)的聲音信號(hào)輸入端連接；數(shù)據(jù)采集卡(14)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出或輸入端與工控機(jī)(1)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入或輸出端連接；工控機(jī)⑴的控制信號(hào)輸出端與控制電路⑵的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路⑵的控制信號(hào)輸出端與控制器(3)的控制信號(hào)輸入端連接，控制電路(2)的制動(dòng)信號(hào)輸出端與制動(dòng)單元(4)的制動(dòng)信號(hào)輸入端連接；制動(dòng)單元(4)的制動(dòng)控制信號(hào)輸出端與控制器的制動(dòng)控制信號(hào)輸入端連接；控制器(3)的控制信號(hào)輸出端與檢測(cè)臺(tái)的減速機(jī)(7-1)的控制信號(hào)輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于減速機(jī) (7-1)在控制器的驅(qū)動(dòng)下，能夠驅(qū)動(dòng)平板(7-9)產(chǎn)生振幅范圍為-25°至+25°、頻率范圍為 IHz至4Hz的擺動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于它還包括電源濾波電路(16)，所述電源濾波電路(16)的濾波信號(hào)輸出端與控制器(3)的濾波信號(hào)輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于它還包括顯示器(15)，所述工控機(jī)(1)的顯示信號(hào)輸出端與顯示器(15)的顯示信號(hào)輸入端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或7所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集卡(14)為五通道同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡，聲音傳感器組(11)中包括四個(gè)聲音傳感器，所述五通道同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集卡包括一路加速度信號(hào)采集通道和四路聲音信號(hào)采集通道。
9.采用權(quán)利要求4所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征是它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟一、將被測(cè)航天電子設(shè)備(9)固定在工作臺(tái)(7-11)上的中間位置，然后將聲音傳感器組(11)中的四個(gè)聲音傳感器分別固定在被測(cè)航天電子設(shè)備(9)的四個(gè)側(cè)面上，將加速度傳感器固定在被測(cè)航天電子設(shè)備(9)的上表面上；步驟二、工控機(jī)(1)設(shè)定檢測(cè)臺(tái)工作時(shí)的加速度，根據(jù)此加速度生成控制器(3)的初始控制參量，將所述初始控制參量作為第η次控制參量，所述η的初始值為1 ；步驟三、工控機(jī)⑴通過控制電路(2)向控制器(3)發(fā)出激活控制信號(hào)，控制器(3)控制減速機(jī)(7-1)帶動(dòng)工作臺(tái)(7-11)高速擺動(dòng)，然后啟動(dòng)制動(dòng)單元(4)，控制工作臺(tái)(7-11) 產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作，激活被測(cè)航天電子設(shè)備(9)中的多余物；步驟四、工控機(jī)(1)將控制器(3)的第η次控制參量發(fā)送給控制電路(2)； 步驟五、控制電路⑵通過控制器(3)調(diào)節(jié)減速機(jī)(7-1)的輸出轉(zhuǎn)速，使減速機(jī)(7-1) 單向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；步驟六、減速機(jī)(7-1)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)擺動(dòng)；步驟七、在擺動(dòng)過程中采用加速度傳感器(10)和聲音傳感器組(11)分別采集并記錄被測(cè)航天電子設(shè)備(9)的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)；步驟八、將步驟七獲得的加速度信號(hào)通過加速度反饋電路(13)放大和濾波后，送入數(shù)據(jù)采集卡(14)；將步驟七獲得的聲音信號(hào)通過聲音信號(hào)調(diào)理電路(12)放大和濾波后送入數(shù)據(jù)采集卡(14)；步驟九、數(shù)據(jù)采集卡(14)將采集到的加速度信號(hào)和聲音信號(hào)發(fā)送至工控機(jī)(1)； 步驟十、工控機(jī)(1)將數(shù)據(jù)采集卡(14)發(fā)送的加速度信號(hào)采用PID算法的進(jìn)行處理， 重新生成控制器(3)的控制參量，并作為下一次控制器(3)的控制參量；步驟十一、工控機(jī)(1)將數(shù)據(jù)采集卡(14)發(fā)送的聲音信號(hào)分別進(jìn)行小波變換、脈沖提取去除噪聲和去除傳導(dǎo)干擾信號(hào)處理，然后采用基于短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻特征綜合組件識(shí)別方法判斷是否存在多余物信號(hào)，如果判斷結(jié)果為是，則將測(cè)試結(jié)果輸出，結(jié)束檢測(cè)；如果判斷結(jié)果為否，判斷η是否超過設(shè)定的檢測(cè)次數(shù)，如果沒超過，則令η = η+1，返回執(zhí)行步驟四，進(jìn)行下一次的多余物測(cè)試；如果超過，則判定被測(cè)航天電子設(shè)備(9)內(nèi)沒有多余物， 結(jié)束檢測(cè)；步驟三中所述控制器(3)控制減速機(jī)(7-1)帶動(dòng)工作臺(tái)(7-11)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為5秒、頻率為3. 6Hz ；步驟六中減速機(jī)(7-1)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)檢測(cè)臺(tái)做角度為-25°至+25°之間、頻率為 1. 2 2. 7的擺動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于，在每次獲得的檢測(cè)結(jié)果中，如果存在多余物信號(hào)，則執(zhí)行以下步驟；步驟Α、工控機(jī)(1)采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)頻綜合材質(zhì)識(shí)別方法對(duì)多余物進(jìn)行金屬與非金屬材質(zhì)的識(shí)別，獲得識(shí)別結(jié)果；步驟B、工控機(jī)(1)將數(shù)據(jù)采集卡(14)發(fā)送的多余物信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，獲得處理結(jié)果；并以所述結(jié)果為基礎(chǔ)，采用模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)價(jià)方法給出檢測(cè)結(jié)果的置信度分析，獲得分析結(jié)果；步驟C、將步驟A中的識(shí)別結(jié)果和步驟B中獲得的分析結(jié)果輸出。
全文摘要
一種檢測(cè)臺(tái)及利用這種檢測(cè)臺(tái)的航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，涉及多余物檢測(cè)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的應(yīng)用于航天電子設(shè)備多余物自動(dòng)檢測(cè)過程中的檢測(cè)臺(tái)所采用的多余物激活方式為機(jī)械撞擊，導(dǎo)致檢測(cè)臺(tái)的使用壽命低進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)安全性能，以及由于機(jī)械沖擊導(dǎo)致的機(jī)械噪聲大進(jìn)而導(dǎo)致航天電子設(shè)備多余物檢測(cè)精度的問題。本發(fā)明中檢測(cè)臺(tái)的多余物的激活方式采用制動(dòng)單元進(jìn)行，相比于現(xiàn)在的機(jī)械式激活方式，本發(fā)明的檢測(cè)臺(tái)的使用壽命高，從而保證良好的檢測(cè)安全性能，同時(shí)，本發(fā)明的多余物檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法采用減速機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，采用隔音器消除機(jī)械噪聲，大幅度提高了多余物檢測(cè)精度。本發(fā)明還具有多余物材質(zhì)識(shí)別能力。本發(fā)明適用于多余物檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N29/04GK102435672SQ201110259950
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者烏英嘎, 張坤, 戚樂, 牛鵬飛, 王世成, 王國(guó)濤, 翟國(guó)富, 邢通, 陳金豹 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)