基于声音信号的钢材材质检测及试验研究

铁塔加工过程中需要对角钢进行夹紧、冲孔、剪切等操作,不同材质的角钢加工时会发出不同的声音,因此提出利用声音信号检测Q235和Q345两种常用角钢材质。利用传感器和采集仪搭建试验系统,采集声音信号的连续波形,并提取单个冲孔周期声音信号的波形作为后续判别的依据。针对单个周期的声音信号,提取美尔频率倒谱参数(MFCC)作为特征参数,并利用动态时间规整(DTW)方法计算待测模板与Q235和Q345两种标准模板之间的距离,距离小者判定为该种角钢材质。试验分别采集了4种型号角钢的2组样本,验证了上述方法识别材质的有效性。

基于LabVIEW的钢材材质在线检测系统软件设计

铁塔用角钢在加工过程中需要进行冲孔操作,会发出声音,利用不同材质角钢发出声音信号的不同,开发了一套在线检测系统;介绍了动态链接库中的AD_continu函数,通过对AD_continu函数的调用实现了LabVIEW软件与数据采集卡的链接;提出了调用动态链接库中另一个重要函数:DI_soft函数,来实现LabVIEW软件与光电开关的链接;介绍了MATLAB script节点,通过对MATLAB script节点的调用使LabVIEW与MATLAB软件得以链接,从而实现了MFCC特征参数提取及基于DTW方法的距离值计算。该系统不仅可以实时显示检测结果、波形图与频谱图,同时还能够对信号进行存储分析;经过现场测试,发现该系统能够实现材质的在线检测。

基于声音-压力的多通道角钢材质检测系统硬件设计

针对角钢材质混料造成的错用型号现象,利用不同材质角钢具有不同的冲孔声音和剪切压力的特性,研发了多通道角钢材质检测系统。首先通过分析角钢加工过程中的检测原理,给出了角钢材质检测系统的设计框图;其次给出了硬件系统总体电路图,选择了硬件型号,合理布置了前面板接口和内部线路,且对声音-压力多通道角钢材质检测系统硬件进行了封装;最后,配合软件系统进行了现场安装测试。结果表明,该硬件系统能够完成多通道信号采集、处理、分析、识别等在线检测工作,对于提高角钢的材质检测效率具有参考价值。