本发明涉及工业产品可靠性试验设备领域，尤其是涉及一种用于监测振动台异常的在线听诊系统及其监测方法。
背景技术：
1、运动设备的零部件，在装机前需要做一定时间的振动试验以验证零部件的工作可靠性。振动试验时，使用螺栓及治具将试件按照实际工作姿态固定在振动台上，再由振动台来模拟试件的实际工况。
2、为了确定试件工作的可靠性，振动试验需要持续较长的时间。在试验过程中，容易发生试件断裂、螺栓松动等故障，一旦发生故障，需要停机记录故障类型，并标明故障位置。目前，主要依靠工作人员听声来判断振动试验是否发生故障，如有故障，应立刻断开电源，中断振动试验。这种人工诊断方式存在以下缺点：
3、1、由于振动试验车间的噪声大，长时间试验有损工作人员的健康，因此振动试验需要间歇性进行，20小时的振动试验需要5天时间完成，效率很低。
4、2、人工诊断具有一定的滞后性，发现异常时，这种异常通常已经存在一段时间并已经扩散，致使无法确定异常发生的具体时间和原因，尤其是无法确定试件发生断裂的时间和原因，致使试验失败。
5、3、振动试验车间噪声的幅值大、成分复杂，人工诊断受工作人员听觉灵敏度、经验等因素的影响较大，对于因试件出现微小裂纹、固定螺栓出现微小松动而引起的轻微的可听声异常，工作人员有可能因无法辨别而忽视。
6、4、发现异常时，只能通过视觉检查来确定异常发生的部位。
技术实现思路
1、为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种用于监测振动台异常的在线听诊系统及其监测方法，其目的在于：
2、1、替代人工，实现对试件、螺栓的在线听诊；
3、2、自动辨别试件、螺栓是否出现了异常。
4、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
5、一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，包括试件、用于将试件固定在振动台上的治具和螺栓，还包括振动耦合块、软管、水听器和信号处理单元，其中，水听器与信号处理单元连接；在软管内充入有导声液体，软管的一端与振动耦合块连接，另一端与水听器连接；监测时，将振动耦合块固定在试件上，试件、治具和螺栓随振动台振动，导声液体将振动信号传递给水听器，再通过信号处理单元得到有关试件、螺栓是否出现异常的在线听诊信息。
6、进一步地改进技术方案，所述振动耦合块的主体为半球状块体，在半球状块体上设有圆柱体，软管的一端与圆柱体插接；监测时，将半球状块体的平面部位粘贴在试件上。
7、进一步地改进技术方案，所述软管为软质橡胶管或软质塑料管，所述导声液体为水或低粘性矿物油。
8、进一步地改进技术方案，在软管与水听器连接的一端设置有导声薄膜，导声薄膜用于封堵导声液体；在导声薄膜与水听器之间填充有声耦合凝胶。
9、进一步地改进技术方案，在水听器的外部安装有密封套，密封套用于密封水听器与软管之间的缝隙。
10、进一步地改进技术方案，所述信号处理单元由数据采集卡和pc机组成，其中，数据采集卡通过同轴线与水听器连接，用于采集水听器所获取的声波信号；pc机与数据采集卡连接，用于得到有关试件、螺栓是否出现异常的在线听诊信息。
11、进一步地改进技术方案，在pc机的输出端连接有振动台电源控制装置，出现异常时，pc机通过振动台电源控制装置切断振动台的电源。
12、进一步地改进技术方案，在pc机的输出端连接有无线发射模块，出现异常时，无线发射模块向工作人员发送告警信号。
13、一种振动台异常监测方法，包括以下步骤：
14、s1：使用治具和螺栓将试件固定在振动台上，将试件、治具、螺栓和振动台作为一个系统，通过冲击试验提取系统的脉冲响应频谱特性，并将该脉冲响应频谱特性作为系统参考频谱特性f1；建立螺栓编号，逐一松动螺栓；每松动一个螺栓，通过冲击试验提取系统的脉冲响应频谱特性，并将该脉冲响应频谱特性作为异常频谱特性f2，然后建立螺栓编号与各异常频谱特性f2相对应的设备异常映射矩阵；
15、s2：工作时开启振动台，通过水听器采集系统的一个振动序列的振动声波信号，并提取振动声波信号的频谱f；设系统的激励源频谱为f0，计算频谱f与f0的差值δf；如果δf低于阈值，则判定系统无异常，继续采集系统下一个振动序列的振动声波信号；如果δf高于阈值，则判断系统出现异常的类型；如果δf的频谱特性符合设备异常映射矩阵，则判定螺栓出现异常；如果δf的频谱特性不符合设备异常映射矩阵，则判定试件出现异常。
16、进一步地改进技术方案，如果δf高于阈值，则启动紧急保护程序，使振动台紧急停车，并向工作人员告警。
17、实施上述技术方案后，相比于背景技术，本发明产生的有益效果是：
18、1、由于本在线听诊系统可以无人值守，因此振动试验能够持续进行，大幅提高了试验效率。
19、2、本在线听诊系统不存在滞后性，能够及时确定异常发生的具体时间和原因。
20、3、不受工作人员听觉灵敏度、经验等因素的影响，可监测和辨别轻微的可听声异常。
21、4、不用视觉检查就可确定异常发生的部位。
22、5、本在线听诊系统不仅减小了工作量，而且使工作人员免受震动、噪声的危害。
1.一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，包括试件、用于将试件固定在振动台上的治具和螺栓，其特征是：还包括振动耦合块、软管、水听器和信号处理单元，其中，水听器与信号处理单元连接；在软管内充入有导声液体，软管的一端与振动耦合块连接，另一端与水听器连接；监测时，将振动耦合块固定在试件上，试件、治具和螺栓随振动台振动，导声液体将振动信号传递给水听器，再通过信号处理单元得到有关试件、螺栓是否出现异常的在线听诊信息。
2.如权利要求1所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：所述振动耦合块的主体为半球状块体，在半球状块体上设有圆柱体，软管的一端与圆柱体插接；监测时，将半球状块体的平面部位粘贴在试件上。
3.如权利要求1所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：所述软管为软质橡胶管或软质塑料管，所述导声液体为水或低粘性矿物油。
4.如权利要求1所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：在软管与水听器连接的一端设置有导声薄膜，导声薄膜用于封堵导声液体；在导声薄膜与水听器之间填充有声耦合凝胶。
5.如权利要求1所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：在水听器的外部安装有密封套，密封套用于密封水听器与软管之间的缝隙。
6.如权利要求1所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：所述信号处理单元由数据采集卡和pc机组成，其中，数据采集卡通过同轴线与水听器连接，用于采集水听器所获取的声波信号；pc机与数据采集卡连接，用于得到有关试件、螺栓是否出现异常的在线听诊信息。
7.如权利要求6所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：在pc机的输出端连接有振动台电源控制装置，出现异常时，pc机通过振动台电源控制装置切断振动台的电源。
8.如权利要求6所述的一种用于监测振动台异常的在线听诊系统，其特征是：在pc机的输出端连接有无线发射模块，出现异常时，无线发射模块向工作人员发送告警信号。
9.应用于如权利要求1所述在线听诊系统的一种振动台异常监测方法，其特征是：包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的一种振动台异常监测方法，其特征是：如果δf高于阈值，则启动紧急保护程序，使振动台紧急停车，并向工作人员告警。
