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为了测量铅防护门开关同步性,铅门厂家给出了两种方法:振动加速度计测量法、非接触式光电传感器测量法。
一、振动加速度计测量法
在铅门上分别安装固定一个振动加速度计,加速度计的信号接入数据采集系统的两个通道。当给出开闭命令后,铅门会由静止状态转为运动状态,引起门体的振动,这个振动由加速度计所拾取,并输人到采集系统。测量示意图见图3
在防辐射铅门的动作过程中,数据采集系统一直进行高速不间断数据采集,采样率为200 kHz。产生的两个加速度信号示意图见图4.
从两个加速度计的时域信号来看,这两个信号从零开始变大并持续振动,如果铅门不是同时启动的,非零振动信号的起始时刻不同。如何求出这两个信号的时间差,可以按照以下3种方法进行计算:时域波形对比法、互相关分析法、基于相位变换加权广义互相关时延估计法。
(1)时域波形对比法
从图5时域波形图可以直接计算两振动加速度信号变大的起始时间差,这种方法优点是读取方便,不需要相关计算,不足之处是精度不高。
(2)互相关分析法
信号x1 (n)与x2 (n)的互相关函数定义为
利用互相关函数进行相关计算,找到Rr( m)较大值对应的时刻,就是两信号的时间差。也即铅门的启闭时间差,见图6及图7所示。
(3)基于相位变换加权广义互相关时延估计法(GCC一PHAT)
通过对两信号进行互功率谱分析,并在频域内进行加权,来对信号和噪声进行白化处理,增强信号中信噪比较高的频率成分,来抑制噪声的影响,再反变换到时域,得到两信号的广义互相关函数,再取模的倒数,最后得出GCC- PHAT函数。效果示例图见图8所示,由较大值可以确定铅门启闭的时间差。
二、非接触式光电传感器测量法
在荔枝黄色视频上分别粘贴反光条,将光电传感器固定在立柱支架上,见图9所示。在门体静止时,光电传感器正对反光条,这时,光电传感器发出的是高电平,当发出铅门启动命令后,反光条会随着门体移开,光电传感器不再跟反光条正对,此时光电传感器发出的是低电平。由高低电平的过渡时刻的差值,可以确定铅防护门动作的时间差.测量示意图见图10所示。