【摘要】 基于Android平台手机的振动测量仪，属于机械振动测量技术领域，包括CPU及与CPU连接配合的姿态测量模块、姿态调整模块、加速度测量模块、传感器标定模块、振动测量数据处理模块；应用所述测量仪的检测流程包括姿态测量、姿态调整、加速度传感器标定、加速度测量、振动分析与计算、检测结果输出；本发明克服了开发传统的基于嵌入式系统的振动测量仪所需要的巨大工作量，充分应用Android平台手机对集成传感器的支持，使得系统开发相当方便、快捷；Android平台手机具有的高分辨率可提高检测数据的准确度，同时检测过程简单，又便于携带，实现了一种高精度、低成本的物体振动参数测量系统方案。 【专利类型】发明授权 【申请人】杭州市特种设备检测院 【申请人类型】科研单位 【申请人地址】310003 浙江省杭州市下城区中山北路351号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】临安区 【申请号】CN201210389375.2 【申请日】2012-10-15 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102914414B 【公开公告日】2014-10-22 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102914414B 【授权公告日】2014-10-22 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01M7/02; H04M1/725; H04M1/02; H04M1/72454 【发明人】李伟忠; 韩树新; 李存岑 【主权项内容】1.基于Android平台手机的振动测量仪，其特征在于包括CPU(1)及与CPU(1)连接配合的姿态测量模块(2)、姿态调整模块(3)、加速度测量模块(4)、传感器标定模块(5)、振动测量数据处理模块(6)；其中：姿态测量模块(2)用于测量手机本体(9)的方位变化；姿态调整模块(3)用于调整手机本体(9)的位置, 包括连接配合的支撑架(3a)和一组支撑脚(3b)，支撑脚(3b)的底端连接设置调整螺母(3c)，支撑架(3a)上连接设置用于固定手机本体(9)的弹簧扣(3d)；加速度测量模块(4)用于测量手机本体(9)的三轴加速度；传感器标定模块(5)用于获得加速度测量值修正系数实现对加速度测量模块(4)的标定；振动测量数据处理模块(6)用于设置参数和分析获得振动测量结果。 2.如权利要求1所述的基于Android平台手机的振动测量仪，其特征在于所述的姿态测量模块(2)包括姿态传感器，用于测量手机本体(9)在地平坐标系中的姿态参数，包括Azimuth角、Pitch角和Roll角。 3.如权利要求1所述的基于Android平台手机的振动测量仪，其特征在于所述的加速度测量模块(4)包括加速度传感器，测量手机本体(9)在局部笛卡尔直角坐标系中的三轴加速度；所述的传感器标定模块(5)将通过加速度测量模块(4)测取的手机本体(9)水平静置时的竖直加速度与标准重力加速度作比较，以此比值作为加速度测量值的修正系数实现对加速度测量模块(4)的标定。 4.如权利要求1所述的基于Android平台手机的振动测量仪，其特征在于所述的振动测量数据处理模块(6)包括参数设置模块、振动分析模块，参数设置模块用于设置振动测量参数、振动测量结果参数、系统参数，其中：振动测量参数包括测量量程、采样频率、分辨率、测量精度、标准重力加速度，振动测量结果参数包括振动加加速度、加速度、速度、位移、A95、V95、振动峰峰值、速度峰峰值；系统参数包括触发方式、测量时间、测量数据保存位置；振动分析模块包括将采集到的加速度对时间积分获得被测体振动的速度数值，将该速度数值对时间积分获得被测体的位移信息，通过绘图程序获得加速度、速度、位移的时间变化曲线，计算分析获得振动参数A95、V95、振动峰峰值、速度峰峰值。 5.如权利要求1所述的基于Android平台手机的振动测量仪，其特征在于还包括与CPU(1)连接配合的显示模块(7)、输出模块(8)，显示模块(7)用于在手机显示屏中显示测量与分析结果，输出模块(8)包括SD卡、蓝牙连接模块中的一种或两种。 6.应用权利要求1所述的基于Android平台手机的振动测量仪的检测方法，其特征在于包括以下检测步骤： 1)将手机本体(9)显示屏向上静置，通过姿态测量模块(2)测量手机本体(9)在地平坐标系中的姿态参数：Azimuth角、Pitch角和Roll角； 2)利用步骤1)的测量数据，通过姿态调整模块(3)调整手机本体(9)的位置，使Azimuth角、Pitch角和Roll角同时为零，即将手机本体(9)调整至水平位置； 3)在步骤2)所获得的水平位置，通过加速度测量模块(4)测量手机本体(9)在局部笛卡尔直角坐标系中Z轴方向加速度，即竖直加速度； 4)传感器标定模块(5)利用步骤3)中测得的竖直加速度数据与实际重力加速度比较获得加速度修正系数，实现对加速度测量模块(4)的标定； 5)将所述的振动测量仪刚性地固定在被测物体表面，调整振动测量仪使其局部笛卡尔直角坐标系方位与测量振动的方向一致； 6)启动检测程序，通过加速度测量模块(4)实时测得手机本体(9)在局部笛卡尔直角坐标系中的三轴加速度； 7)采用步骤4)中获得的加速度修正系数对步骤6)所测得的三轴加速度进行修正； 8)振动测量数据处理模块(6)利用步骤7)获得的三轴加速度测量修正值进行分析获得振动测量结果。 7.如权利要求6所述的基于Android平台手机的振动测量仪的检测方法，其特征在于其检测步骤还包括通过与CPU(1)连接配合的显示模块(7)在手机显示屏中显示测量与分析结果，通过与CPU(1)连接配合的输出模块(8)将测量与分析结果输送到外接设备，输出模块(8)包括SD卡、蓝牙连接模块中的一种或两种。 8.如权利要求6所述的基于Android平台手机的振动测量仪的检测方法， 其特征在于所述的姿态调整模块(3)包括连接配合的支撑架(3a)和一组支撑脚(3b)，支撑脚(3b)的底端连接设置调整螺母(3c)，支撑架(3a)上连接设置用于固定手机本体(9)的弹簧扣(3d)。 9.如权利要求6所述的基于Android平台手机的振动测量仪的检测方法，其特征在于所述的振动测量数据处理模块(6)包括参数设置模块、振动分析模块，参数设置模块用于设置振动测量参数、振动测量结果参数、系统参数，其中：振动测量参数包括测量量程、采样频率、分辨率、测量精度、标准重力加速度，振动测量结果参数包括振动加加速度、加速度、速度、位移、A95、V95、振动峰峰值、速度峰峰值；系统参数包括触发方式、测量时间、测量数据保存位置；振动分析模块包括将采集到的加速度对时间积分获得被测体振动的速度数值，将该速度数值对时间积分获得被测体的位移信息，通过绘图程序获得加速度、速度、位移的时间变化曲线，计算分析获得振动参数A95、V95、振动峰峰值、速度峰峰值。 【当前权利人】杭州市特种设备检测院 【当前专利权人地址】浙江省杭州市下城区中山北路351号 【引证次数】4.0 【他引次数】4.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】9

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