據(jù)。
[0136] 例如對于交通干線上車輛行駛等低水平激勵源對高層建筑振動的影響，這主要 是因為車輛行駛引起的振動對高層建筑安全和強度的損害一般情況下可以忽略。但對某些 特殊用途的高層建筑，車輛行駛引起的振動環(huán)境惡化卻是一個值得考慮的問題。輕軌列車 和重型汽車通過時，高樓的振動明顯增大，可能導致高樓類部分儀器的測量誤差增大。
[0137] 車輛引起的振動主要通過建筑物承重結構傳遞至各樓層的，因此測量各樓面振 動時，主要選擇承重結構附近位置作測點放置磁通門磁傳感器，同時，還選擇距承車輛行 駛對高層建筑微振動影響的不同距離的若干測點，供分析比較之用。
[0138] 以上所述，僅是本發(fā)明的實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本 發(fā)明已以實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫 離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化 的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例 所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種基于磁場的微振動測量裝置，其特征在于，包括： 兩個以上的磁通門傳感器和控制處理電路； 每個所述磁通門傳感器中均設有相互對應的激勵線圈和感應線圈； 所述控制處理電路中包括：激勵信號產(chǎn)生模塊，選頻放大模塊、相敏整流模塊、平滑濾 波模塊、環(huán)境磁場獲取模塊、振動數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊； 所述激勵信號產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生激勵信號； 磁通門傳感器中每個激勵線圈均與所述激勵信號產(chǎn)生模塊連接，用于根據(jù)接收到的激 勵信號，產(chǎn)生激勵磁場信號； 所述感應線圈用于接收混合磁場信號，并根據(jù)該混合磁場信號產(chǎn)生感應電流信號，所 述混合磁場信號由對應的激勵線圈所產(chǎn)生的激勵磁場信號和外部的環(huán)境磁場信號混合而 成； 所述選頻放大模塊與所述感應線圈相連接，用于對接收到感應電流信號進行選頻放 大，得到感應電流信號的二次諧波信號； 所述相敏整流模塊與所述選頻放大模塊相連接，用于對二次諧波信號進行整流電路， 并進行信號翻轉； 所述平滑濾波模塊與所述相敏整流模塊相連接，用于對經(jīng)過翻轉的二次諧波信號進行 平滑濾波，得到直流信號； 所述環(huán)境磁場獲取模塊與所述平滑濾波模塊相連接，用于將直流信號乘以預定的標定 系數(shù)，得到環(huán)境磁場數(shù)據(jù)； 所述振動數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊與所述環(huán)境磁場獲取模塊相連接，用于接收所有磁通門傳感器 所對應的環(huán)境磁場數(shù)據(jù)，利用小波分析找出每段環(huán)境磁場數(shù)據(jù)中的微振動數(shù)據(jù)段，將相同 時間段內(nèi)的兩段微振動數(shù)據(jù)段進行比較，得到兩段微振動數(shù)據(jù)段之間的磁場差，再通過該 磁場差計算得到兩對應磁通門傳感器之間的微振動角度。2. 如權利要求1所述的基于磁場的微振動測量裝置，其特征在于，所述控制處理電路 中設有反饋調(diào)節(jié)模塊，所述反饋調(diào)節(jié)模塊分別與所述平滑濾波模塊和所述感應線圈連接， 用于將平滑濾波模塊中的直流信號與所述感應線圈所產(chǎn)生的感應電流信號相減得到信號 差值，并根據(jù)該信號差值對感應線圈所產(chǎn)生的感應電流信號進行負反饋調(diào)節(jié)。3. 如權利要求2所述基于磁場的微振動測量裝置，其特征在于，所述激勵信號產(chǎn)生模 塊與激勵線圈之間依次連接有：功率放大模塊、諧振模塊； 所述功率放大模塊與所述激勵信號產(chǎn)生模塊相連接，用于對激勵信號的功率進行放 大； 所述諧振模塊分別與所述功率放大模塊和所述激勵線圈相連接，用于對經(jīng)過功率放大 后的激勵信號進行諧振處理，并將經(jīng)過諧振處理的激勵信號輸送至激勵線圈。4. 如權利要求3所述基于磁場的微振動測量裝置，其特征在于，還包括：數(shù)據(jù)輸出模 塊，所述數(shù)據(jù)輸出模塊與所述振動數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊連接，所述數(shù)據(jù)輸出模塊用于進行數(shù)據(jù)輸 出，其還包括顯示屏，所述顯示屏用于對微振動角度進行顯示。5. 如權利要求4所述基于磁場的微振動測量裝置，其特征在于，所述激勵線圈由兩個 正交的線圈或三個相互正交的線圈組成，所述感應線圈由三組線圈組成。6. -種基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，包括： 產(chǎn)生激勵信號； 所述激勵信號分別傳輸?shù)絻蓚€以上的磁通門傳感器中，所述磁通門傳感器中的激勵線 圈根據(jù)接收到的激勵信號，分別產(chǎn)生激勵磁場信號； 所述磁通門傳感器中的感應線圈接收處于同一磁通門傳感器中的激勵信號所產(chǎn)生的 激勵磁場信號和外部的環(huán)境磁場信號，并根據(jù)該激勵磁場信號和環(huán)境磁場信號所疊加成的 混合磁場信號產(chǎn)生感應電流信號； 對所述感應電流信號進行選頻放大，得到感應電流信號的二次諧波信號； 對二次諧波信號進行整流電路，并在信號翻轉后進行平滑濾波，得到直流信號； 將直流信號乘以預定的標定系數(shù)，得到每個磁通門傳感器的環(huán)境磁場數(shù)據(jù)； 利用小波分析找出每段環(huán)境磁場數(shù)據(jù)中的微振動數(shù)據(jù)段，將兩個磁通門傳感器中相同 時間段內(nèi)的微振動數(shù)據(jù)段進行比較，得到兩段微振動數(shù)據(jù)段之間的磁場差，再通過該磁場 差計算得到兩對應磁通門傳感器之間的微振動角度。7. 如權利要求6所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述對二次諧波信號 進行整流電路，并在信號翻轉后進行平滑濾波，得到直流信號之后包括： 將直流信號與所述感應電流信號相減得到信號差值，并根據(jù)該信號差值對感應電流信 號的大小進行負反饋調(diào)節(jié)。8. 如權利要求7所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述根據(jù)該信號差值 對感應電流信號的大小進行負反饋調(diào)節(jié)包括： 判斷信號差值的正負，若信號差值為負值，則相應的增加感應電流信號；若信號差值為 正值，則相應的減少感應電流信號，直到該信號差值等于零為止。9. 如權利要求8所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述產(chǎn)生激勵信號之 后包括： 對激勵信號的功率進行放大； 在激勵信號經(jīng)過功率放大后進行諧振處理，并將經(jīng)過諧振處理的激勵信號輸送至激勵 線圈。10. 如權利要求9所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述產(chǎn)生激勵信號之 前包括： 將磁通門傳感器與待測物體進行固定。11. 如權利要求10所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述通過該磁場差 計算得到兩對應磁通門傳感器之間的微振動角度之后包括： 對微振動角度進行顯示。12. 如權利要求11所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述通過該磁場差 計算得到兩對應磁通門傳感器之間的微振動角度包括： 通過將該磁場差乘以預定的正比例函數(shù)，從而計算得到兩對應磁通門傳感器之間的微 振動角度。13. 如權利要求12所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述激勵信號為矩 形波信號。14. 如權利要求13所述基于磁場的微振動測量方法，其特征在于，所述磁通門傳感器 兩兩之間相互隔開。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于磁場的微振動測量裝置及其測量方法，其應用于微振動測量的技術領域，包括：兩個以上的磁通門傳感器和控制處理電路，每個所述磁通門傳感器中均設有相互對應的激勵線圈和感應線圈；該控制處理電路包括：激勵信號產(chǎn)生模塊，選頻放大模塊、相敏整流模塊、平滑濾波模塊、環(huán)境磁場獲取模塊、振動數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊激勵線圈根據(jù)激勵信號產(chǎn)生模塊發(fā)送的激勵信號，產(chǎn)生激勵磁場信號；感應線圈用于根據(jù)接收到激勵磁場信號和環(huán)境磁場信號產(chǎn)生感應電流信號，感應電流信號依次經(jīng)過選頻放大、整流、平滑濾波后，計算得到環(huán)境磁場數(shù)據(jù)，對兩段環(huán)境磁場數(shù)據(jù)進行比較和計算，得到微振動角度；本發(fā)明測量得到的信號精準，噪聲小，容易分析，數(shù)據(jù)質量好。
【IPC分類】G01H11/02
【公開號】CN105203203
【申請?zhí)枴緾N201510564807
【發(fā)明人】杜愛民, 曹馨, 唐衡, 趙琳, 李瓊, 馮曉, 孫樹全, 季偉, 單世鵬, 李翠紅
【申請人】中國科學院地質與地球物理研究所
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月7日