一种柔性轴承检测方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性轴承检测方法，属于血液分析技术领域，通过对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫振动，采集原始信号，对原始信号预处理得到振动信号，通过对振动信号分析绘制频谱曲线，根据频谱曲线得到检测的固有频率，进而计算实际刚度k，将刚度理论值与检测值对比，根据变动量与预设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性轴承检测方法


[0001]本专利技术涉及血液分析
，尤其是涉及一种柔性轴承检测方法。

技术介绍

[0002]血液凝固过程中纤维蛋白、血小板和血细胞形成三维交联的网状结构，在纤溶酶的作用下，纤维蛋白溶解。在这个过程中血液黏弹性会发生改变，通过检测凝血过程中血液黏弹性的变化来定性或定量分析凝血过程，可以帮助医生了解患者的凝血功能信息，做出准确的诊断和治疗。
[0003]现有的血栓弹力测量装置采用柔性轴承替代扭簧和轴承支撑测量元件，解决悬丝寄生运动导致的测量误差。但现有的柔性轴承检测时需要外部装置，无法实现柔性轴承在线刚度检测和自动修正。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种柔性轴承检测方法，能够在线检测并且全面评估柔性轴承的状态变化，不需要外部装置。
[0005]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0006]一种柔性轴承检测方法，包括以下步骤：
[0007]获取柔性轴承的刚度理论值；
[0008]在柔性轴承底部安装探针形成单自由度系统；
[0009]对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫振动，采集角位移θ在t(n)时刻的原始信号其中：t(n)＝nΔt，Δt为采样间隔时间，n＝0,1,
…
N
‑
1；
[0010]对原始信号进行预处理得到振动信号θ(n)，将基线偏离所造成的波形畸变修正，并消除混杂于信号中的高频噪声的干扰和影响，将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得复数信号Θ(k)；
[0011]将复数信号Θ(k)频率ω为横坐标，角位移θ为纵坐标，绘制频谱曲线；
[0012]频谱曲线中，当θ＝θ
max
时，ω＝ω
n
，ω
n
为固有频率，根据频谱曲线得到检测的固有频率ω
n
；
[0013]根据求解柔性轴承的实际刚度k，其中J为转动惯量；
[0014]将刚度理论值与检测值对比，根据变动量与预设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。
[0015]进一步地，所述谐振载荷为m(t)＝m
m
sinωt，t为时间，m
m
为载荷幅值。
[0016]进一步地，将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得复数信号Θ(k)具体为：将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得Θ(k)具体为：θ(n)作傅里叶变换获得Θ(k)具体为：k＝0,1,
…
N
‑
1；f
s
为采样频率，f
s
＝1/Δt，Δt为采样间隔时间。
[0017]进一步地，对原始信号进行预处理具体为：从原始信号中减去最小二乘方式最佳拟合线，通过从原始信号数据中去除线性趋势得到振动信号θ(n)，能够将分析集中在振动信号θ(n)的波动上。
[0018]进一步地，所述柔性轴承检测方法还包括修正步骤，修正步骤具体为：建立柔性轴承刚度模型，修正柔性轴承刚度模型。
[0019]进一步地，所述建立柔性轴承刚度模型具体为：对柔性轴承进行有限元分析，根据有限元分析结果建立刚度模型。
[0020]进一步地，所述建立柔性轴承刚度模型具体为：针对双簧片柔性轴承，叶片端点与内外圈圆心共线，每个簧片包含3个叶片，柔性轴承采用欧拉梁模型进行定性分析，其扭矩
‑
角度方程可以表示为d
o
为柔性轴承外环直径，r
c
为曲面叶片直径，EI为材料弹性模量，I为叶片截面极惯性矩，m为扭矩，η为修正系数，指数a和b分别为结构常数。
[0021]进一步地，选择d
o
和r
c
进行多水平正交设计仿真，将刚度模型进行线性化处理，根据最小二乘法求解待定系数η、a和b。
[0022]进一步地，所述修正柔性轴承刚度模型具体为：根据固有频率计算其刚度采用实测刚度修正系数η修正扭矩
‑
角度方程。
[0023]进一步地，根据扭矩
‑
角度方程可知:柔性轴承刚度根据固有频率定义解得将带入柔性轴承刚度公式，解得：
[0024]相比现有技术，本专利技术一种柔性轴承检测方法不需要外部设备，通过对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫振动，采集原始信号，对原始信号预处理得到振动信号，通过对振动信号分析绘制频谱曲线，根据频谱曲线得到检测的固有频率，进而计算实际刚度k，将刚度理论值与检测值对比，根据变动量与预设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。
附图说明
[0025]图1为本专利技术柔性轴承检测方法的力学模型示意图；
[0026]图2为本专利技术柔性轴承检测方法的角位移复数信号的频谱曲线图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上
或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]请参阅图1，柔性轴承用于检测血液凝固过程中血液黏弹性变化。柔性轴承底部安装探针，探针在测杯中。测杯用于盛放血液。柔性轴承、探针以及测杯中的血液组成单自由度系统。
[0031]本专利技术涉及柔性轴承的检测方法，检测原理为：通过对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫振动，采集原始信号，对原始信号预处理得到振动信号，通过对振动信号分析绘制频谱曲线，根据频谱曲线得到检测的固有频率，进而计算实际刚度k，将刚度理论值与检测值对比，根据变动量与预设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。当柔性轴承出现疲劳损伤时，其实际刚度会偏离容许值。
[0032]具体的，本专利技术一种柔性轴承检测方法，包括以下步骤：
[0033]获取柔性轴承的刚度理论值；
[0034]在柔性轴承底部安装探针形成单自由度系统；
[0035]对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性轴承检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取柔性轴承的刚度理论值；在柔性轴承底部安装探针形成单自由度系统；对探针端施加谐振载荷，单自由度系统在谐振载荷作用下受迫振动，采集角位移θ在t(n)时刻的原始信号其中：t(n)＝nΔt，Δt为采样间隔时间，n＝0,1,
…
N
‑
1；对原始信号进行预处理得到振动信号θ(n)，将基线偏离所造成的波形畸变修正，并消除混杂于信号中的高频噪声的干扰和影响，将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得复数信号Θ(k)；将复数信号Θ(k)频率ω为横坐标，角位移θ为纵坐标，绘制频谱曲线；频谱曲线中，当θ＝θ
max
时，ω＝ω
n
，ω
n
为固有频率，根据频谱曲线得到检测的固有频率ω
n
；根据求解柔性轴承的实际刚度k，其中J为转动惯量；将刚度理论值与检测值对比，根据变动量与预设容差值的比较判断柔性轴承质量是否合格。2.根据权利要求1所述的柔性轴承检测方法，其特征在于：所述谐振载荷为f(t)＝m
m
sinωt，t为时间，m
m
为载荷幅值。3.根据权利要求1所述的柔性轴承检测方法，其特征在于：将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得复数信号Θ(k)具体为：将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得Θ(k)具体为：换获得复数信号Θ(k)具体为：将振动信号θ(n)作傅里叶变换获得Θ(k)具体为：f
s
为采样频率，f
s
＝1/Δt，Δt为采样间隔时间。4.根据权利要求1所述的柔性轴承检测方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海旋，王钟周，李俊坡，吴升鹏，钱俊，
申请(专利权)人：济南国科医工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：