[发明专利]基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置及缺陷识别方法

权利要求书

1.一种基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于包括用于安装待测试微型振动马达的载物台（1）、用于将微型振动马达压紧固定于载物台上的压紧机构（2）、位于微型振动马达一侧的音频采集机构（3）和计算机（4）；

载物台本体（11）设计有一槽口（12），槽口一槽壁上设计有与微型振动马达外型相匹配的卡槽，卡槽设计有防止微型振动马达轴向移动的限位结构，槽口另一槽壁上设计有与微型振动马达接电口相对应的电极（14）；

所述压紧机构为阻尼性压紧机构，包括第一支架（21）、安装在第一支架上的阻尼杵组件（22）和对阻尼杵组件中的杵杆施压的施压组件；所述阻尼杵组件包括杵杆（221）、阻尼弹簧（223）和压块（224），杵杆可轴向运动地安装在第一支架上，压块安装在杵杆下端，阻尼弹簧套置在杵杆上，下端作用于压块，上端作用于杵杆上作为弹簧座的限位结构，杵杆通过阻尼弹簧对压块施压；所述杵杆为组合结构杵杆，由杵杆本体和作为杵杆延长体的螺栓（222）构成，螺栓通过螺纹副与杵杆联接；所述压块为设有空腔的压块，空腔的开口方向垂直于杵杆，压块通过空腔壁上安装孔可轴向窜动地安装在螺栓上，阻尼弹簧套置在螺栓外；

所述音频采集机构（3）包括第二支架（31）、通过柔性约束安装于第二支架内的声音传感器（32），声音传感器的声音采收端对准微型振动马达；

所述计算机与声音传感器（32）连接，用于对接收的声音信号进行处理得到Mel频谱倒系数MFCC，并根据得到的Mel频谱倒系数MFCC辨认微型振动马达存在的缺陷。

2.根据权利要求1所述基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于所述压块压紧侧设置有与微型振动马达上端面结构适配的材质为塑料或橡胶的压紧端子（225）。

3.根据权利要求1所述基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于卡槽上的限位结构由固定在载物台本体上的限位片（13）构成。

4.根据权利要求1所述基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于所述第二支架为笼式支架，声音传感器通过固定在鼠笼式支架两端箍架上由条形橡胶搭接成的固定结构安装在笼式支架内。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于所述声音传感器的声音采收端位于以卡槽槽底中心位置为中心形成的音强包络面上。

6.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述基于音频分析的微型振动马达缺陷诊断装置，其特征在于所述音频采集机构还设计有防止声音漫反射的环形罩（33），环形罩通过固定于第二支架上支撑杆（312）悬置在声音传感器前端。

7.一种使用权利要求1至6任意一项权利要求所述诊断装置对微型振动马达缺陷进行识别的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将待测试微型振动马达放置于载物台上，使用阻尼性压紧机构将微型振动马达压紧；

（2）启动微型振动马达转动；

（3）音频采集机构的声音传感器采集音频信号，将采集的音频信号经数据采集器传输至计算机；

（4）对接收到的音频信号进行处理得到Mel倒谱，并根据得到的Mel倒谱辨认微型振动马达存在的缺陷。

8.根据权利要求7所述微型振动马达缺陷识别方法，其特征在于步骤（4）包括以下分步骤：

（41）对采集的音频信号经预加重、离散快速傅里叶变换FFT，获得与音频信号对应的频谱信息；

（42）将步骤（41）得到的频谱信息采用三角带通滤波器组进行处理，得到Mel频谱；

（43）基于Mel频谱，获取Mel倒谱；

（44）采用基于前向贪心的属性约简算法计算得到与Mel倒谱各谱带对应的重要度系数，并提取其中部分重要度系数对应的谱带，将提取的部分谱带并与各种类型缺陷下的Mel倒谱对应位置的谱带整体进行比较，确定微型振动马达是否存在缺陷以及缺陷种类。