本發明涉及電機制造,尤其涉及一種電機異常音檢測方法及裝置。
背景技術:
1、在電機生產過程中,由于零部件、工藝及裝配等原因,電機運行過程中會出現尾音刺耳和聲音拖拽等異常音的現象,嚴重影響了電機品質以及對應家電的使用體驗。現有的檢測電機異常音的方式大多是在產線上采用人工進行檢測,即人工聽音來判斷電機是否有異常音。部分高速電機運轉聲音較大,全速運轉時高達90分貝,對人耳傷害較大,而且長時間聽音容易造成疲勞,影響檢測品質,導致檢測結果不準確;另外人工聽音檢測方式無法主觀性較強,人工經驗差異大,同一個電機,由不同的人聽音可能得到不同的檢測結果,檢測結果一致性差,檢測標準無法統一。
技術實現思路
1、本發明提供一種電機異常音檢測方法及裝置,用以解決現有技術中人工聽音檢測導致電機異常音檢測不準確,檢測結果一致性差的技術問題。
2、本發明提供一種電機異常音檢測方法,包括以下步驟:
3、獲取電機穩速運行后的源振動信號;
4、確定所述源振動信號中電機穩速運行區間的穩速振動信號段和尾速運行區間的尾速振動信號段;
5、基于所述穩速振動信號段,確定所述穩速運行區間的所有倍頻;
6、確定所述尾速振動信號段中在各所述倍頻處的振動特征,在任一倍頻處的振動特征的特征值超過特征閾值的情況下,判斷電機存在異常音。
7、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,確定所述源振動信號中電機穩速運行區間的穩速振動信號段和尾速運行區間的尾速振動信號段,包括:
8、基于所述源振動信號,確定電機運行時的穩速區間停止時間點和尾速區間停止時間點;
9、將所述穩速區間停止時間點之前的信號段劃分為穩速振動信號段,穩速區間停止時間點和尾速區間停止時間點之間的信號段劃分為尾速振動信號段。
10、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,基于所述源振動信號,確定電機運行時的穩速區間停止時間點,包括:
11、檢測所述源振動信號的主頻,將所述主頻開始減小的時刻確定為所述穩速區間停止時間點。
12、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,檢測所述源振動信號的主頻,將所述主頻開始減小的時刻確定為所述穩速區間停止時間點,包括:
13、以所述源振動信號的起點開始,依次選取第一預定時長的穩速檢測段,計算當前選取的穩速檢測段內振動信號的第一主頻;在所述第一主頻小于前一次選取的穩速檢測段內振動信號的第二主頻的情況下,確定當前選取的穩速檢測段的起始時刻為所述穩速區間停止時間點。
14、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,每個所述當前選取的穩速檢測段的起始時刻與前一次選取的穩速檢測段的起始時刻均存在的偏移時長,所述偏移時長小于所述第一預定時長。
15、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,基于所述源振動信號,確定電機運行時的尾速區間停止時間點,包括:
16、以所述穩速區間停止時間點開始,檢測所述源振動信號的振動能量,在所述振動能量與開始檢測時的初始振動能量的比例小于比例閾值的情況下,確定當前選取的尾速檢測段的起始時刻為所述尾速區間停止時間點。
17、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,以所述穩速區間停止時間點開始,檢測所述源振動信號的振動能量,在所述振動能量與開始檢測時的初始振動能量的比例小于比例閾值的情況下,確定當前選取的尾速檢測段的起始時刻為所述尾速區間停止時間點,包括:
18、以所述穩速區間停止時間點開始,依次選取第二預定時長的尾速檢測段,計算當前選取的尾速檢測段內振動信號的當前振動能量;在所述當前振動能量與第一個尾速檢測段內振動信號的初始振動能量的比例小于比例閾值的情況下,確定當前選取的尾速檢測段的起始時刻為所述尾速區間停止時間點。
19、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,基于所述穩速振動信號段,確定所述穩速運行區間的所有倍頻,包括:
20、對所述穩速振動信號段進行希爾伯特變換,以得到所述穩速振動信號段的包絡譜;
21、對所述包絡譜進行快速傅里葉變換,得到傅里葉頻率分布圖;
22、提取所述傅里葉頻率分布圖上的所有倍頻。
23、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,所述振動特征包括:階次線數量和/或共振能量,確定所述尾速振動信號段中在各所述倍頻處的振動特征,包括:
24、生成所述尾速振動信號段對應的語譜圖;
25、基于所述語譜圖生成階次線分布圖,在所述階次線分布圖中統計各倍頻處的階次線數量;和/或計算所述語譜圖中倍頻處的共振能量。
26、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,基于所述語譜圖生成階次線分布圖,在所述階次線分布圖中統計各倍頻處的階次線數量,包括:
27、對所述語譜圖進行濾波并去噪;
28、對濾波和去噪后的語譜圖進行邊緣檢測,以得到所述階次線分布圖;
29、在所述階次線分布圖中倍頻處沿階次線分布圖的時間軸統計階次線數量。
30、根據本發明提供的一種電機異常音檢測方法,計算所述語譜圖中倍頻處的共振能量,包括:
31、對所述語譜圖中倍頻處波形進行帶通濾波;
32、計算濾波后波形幅度的統計值,確定所述統計值為對應倍頻處的共振能量。
33、本發明還提供一種電機異常音檢測裝置,包括以下模塊:
34、源振動信號獲取模塊,用于獲取電機穩速運行后的源振動信號;
35、信號段確定模塊,用于確定所述源振動信號中電機穩速運行區間的穩速振動信號段和尾速運行區間的尾速振動信號段;
36、倍頻確定模塊,用于基于所述穩速振動信號段,確定所述穩速運行區間的所有倍頻;
37、異常音判斷模塊,用于確定所述尾速振動信號段中在各所述倍頻處的振動特征,在任一倍頻處的振動特征的特征值超過特征閾值的情況下,判斷電機存在異常音。
38、本發明還提供一種電子設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現如上述任一種所述的電機異常音檢測方法。
39、本發明還提供一種非暫態計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,該計算機程序被處理器執行時實現如上述任一種所述的電機異常音檢測方法。
40、本發明還提供一種計算機程序產品,包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現如上述任一種所述的電機異常音檢測方法。
41、本發明提供的電機異常音檢測方法及裝置,通過獲取電機穩速運行后的源振動信號;確定所述源振動信號中電機穩速運行區間的穩速振動信號段和尾速運行區間的尾速振動信號段;基于所述穩速振動信號段,確定所述穩速運行區間的所有倍頻;確定所述尾速振動信號段中在各所述倍頻處的振動特征,在任一倍頻處的振動特征的特征值超過特征閾值的情況下,判斷電機存在異常音。由于電機的異常音是電機振動信號倍頻處的共振特性導致的,而且在尾速運行區間,產生異常音的電機在倍頻處更容易形成共振,更容易產生異常的振動特征,因此,通過檢測電機尾速運行區間的尾速振動信號段在倍頻處的振動特征,能夠準確地檢測出電機的異常音,且檢測結果具有較好的一致性。