[发明专利]一种振动测量装置及铝铸件无损测量方法

权利要求书

1.一种振动测量装置，包括振动装置、用于拾取待测物体振动数据的拾取装置以及对拾取装置拾取到的数据进行处理的数据处理装置，所述拾取装置为激光多普勒振动计，所述数据处理装置为计算机，其特征在于：所述振动装置包括两块左右对称设置的侧支撑、可调高度和位置的螺线管支架以及用于诱导待测量物体振动的螺线管线性致动器，其中侧支撑为板状结构，其上端开有用于放置待测量物体的置物开口，所述置物开口的内侧设置有滑块机构，所述螺线管支架位于置物开口的下方，穿过两个侧支撑设置，所述螺线管线性致动器安装在螺线管支架上。

2.根据权利要求1所述的振动测量装置，其特征在于：所述侧支撑为L形板状结构，所述置物开口位于侧支撑较高的一边的顶端，所述螺线管支架从侧支撑较低的一边的侧支撑的板壁上穿过。

3.根据权利要求2所述的振动测量装置，其特征在于：所述置物开口为V形，所述滑块机构位于V形置物开口的两个内侧壁上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的振动测量装置，其特征在于：所述螺线管支架有两根，平行于水平面设置。

5.一种铝铸件无损测量方法，其特征在于：所述无损测量方法包括如下步骤：

i.将样品放置于权利要求4所述的振动测量装置的置物开口上，调节螺线管支架使螺线管线性致动器至合适的位置，启动螺线管线性致动器，对样品施以频率变化的激励信号，用激光多普勒振动计拾取振动信号；

ii.对上一步骤中激光多普勒振动计拾取到的振动信号进行处理，提取主峰频率信号，此时主峰频率信号表现为时域振动信号；

iii.对上一步骤中提取到的主峰频率信号进行傅里叶变换，使其从时域振动信号转换为频域信号，以这些频域信号为特征值；

iv.建立人工神经网络分类器，用步骤III中的到的特征值，分别对人工神经网络进行训练和验证，将样品分为训练组和验证组，采用线性回归的方法对训练组样品建立机械振动特性与其有无损伤之间的数学模型，并基于验证组对所得到的与其模型进行验证，比较有损样品的检出率，并根据实际生产中的需求，对模型进行优化；

v.应用优化完毕的人工神经网络分类器，在生产中进行检测，所述人工神经网络分类器包括四层，包括输入层、第一隐层、第二隐层和输出层，其中每个隐层由20个隐藏神经单元组成，输入层神经元数目有5个，输出层由1个神经元组成。

6.根据权利要求5所述的铝铸件无损测量方法，其特征在于：所述步骤iii中作为特征值的主频率信号有5个，其中450HzF1550Hz，

8650HzF28750Hz，1250HzF31350Hz，3050HzF43150Hz，

8250HzF58350Hz。

7.根据权利要求6所述的铝铸件无损测量方法，其特征在于：所述隐层与输出层之间的传递函数为切线乙状结肠传递函数，训练算法为尺度共轭梯度反向传播法。

8.根据权利要求7所述的铝铸件无损测量方法，其特征在于：所述输出层的输出结果介于0到1之间，以0.4和0.6为阈值，当0输出值0.4时，被测量物品归类为“合格”；当0.4≤输出值0.6时，被测量物品归类为“不确定”；当0.6≤输出值1时，被测量物品归类为“不合格”。