便携式机械振动测试系统的设计与实现

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第５期化加工技术
ＭｏｄｕｌａｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｃＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ＮＯ．５
Ｍａｙ２０１３
进行数据采集，并将数据传送至ＰＣ机由ＬａｂＶＩＥＷ进行预处理，并进行时域和频域分析。为提高振动测试精度，采用了相位差校正法进行频谱校正。系统性能稳定、测试精度高、携带方便、成本低．具
ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｅｓｔ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｃａｒｒｙａｎｄｌｏｗｃｏｓｔ，ｉｔｈａｓｗｅｌｌａｐｐｌｉｅｄｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ；ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｒｅｃｔｉｏｎ：ｓｈｏｒｔ — ｔｉｍｅｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ
有很好的应用价值。
关键词：振动测试；相位差校正；短时傅里叶变换中图分类号：ＴＨ７１／８９文献标识码：Ａ
ＤｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄＲｅａｌｉｚｉｎｇｏｆＰｏｒｔａｂｌｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌＶｉｂｒａｔｉｏｎＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ
文章编号：１００１—２２６５（２０１３）０５—００７０—０３
便携式机械振动测试系统的设计与实现
郝建亮，张彦江，陈志勇，宋文爱
（１．中北大学信息与通信工程学院电子测试技术国家重点实验室，太原技术研究所，太原０３００５１）０３００５１；２．北方自动控制
摘要：针对机械振动和设备的故障诊断，设计了一种基于ＬａｂＶＩＥＷ的便携式四通道机械振动测试分
析系统；采用１２２１Ｌ一０５０加速度传感器拾取信号，经信号调理电路放大处理后由ＭＰ４２４ＵＳＢ采集卡
Ｃｈｉｎａ；２．ＮｏｒｔｈＡｕｔｏｍａｔｉｃＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｅｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｏｆｆｏｕｒｃｈａｎｎｅｌｓ’ ａｎｄｐＯｒｔａｂｌｅＶｉｂｒａｔｉＯｎｓｉｇｎａｌｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷｗａｓｄｅｖｉｓｅｄ；Ｓｉｇｎａｌｗａｓｐｉｃｋｅｄｕｐｂｙ１２２１Ｌ一０５０ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｅｎｓｏｒ，ａｎｄＭＰ４２４ＵＳＢｃａｒｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｄａｔａａｆｔｅｒｉｔｗａｓｍａｇｎｉｉｅｆｄｂｙｓｉｇｎａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ．ＦｉｎａｌｌｙｔｈｅｓｅｄａｔａｗａｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｔｏＰＣｔｏｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙＬａｂ — ＶＩＥＷｉｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎａｎｄｒｅｆｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｉｎｇ，ｕｓｉｎｇａｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔａｂｌｅ，
ＨＡＯＪｉａｎ — ｌｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎ — ｊｉａｎｇ，ＣＨＥＮＺｈｉ — ｙｏｎｇ，ＳＯＮＧＷｅｎ－ａｉ ‘
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，

水轮发电机组振动摆度测量的设计与实现

水轮发电机组振动摆度测量的设计与实现一、前言水轮发电机组由于其工作状态和受力状况造成其较为容易发生振动，为了避免振动造成的损害，我们需要对振动摆度进行测量，这样可以有助于进行故障分析系统的建设。

二、试验测点布置测点布置是试验的关键。

合理的测点布置，会使试验结果全面正确的反映出机组的真实运行情况。

否则会导致试验结果失真，数据有效性差，难以作出全面的分析及判断。

1.水力机械振动、（主轴）摆度测点布置度测量仪器为评价机组的振动水平一般测量振动位移值，考虑到传感器的低频特性，一般采用速度型振动传感器。

对于以暂态过程的振动测量分析为重点时，还必须考虑传感器的暂态响应特性是否能满足测量要求，考虑使用加速度传感器。

振动应在机组的关键部件和部位上测量，如：各导轴承和推力轴承的轴承座、支架及水力机械顶盖等位置，以达到对机组在不同运行工况下受机械、水力、电磁等不同因数所导致的振动进行分析的目的。

如果需要测量绝对轴振时，传感器应安放在固定于基础的支架上。

为分析机组运行过程导致机架振动的主导因素、测试机组在暂态过程工况或某些运行工况下出现抬机或轴向串动现象还应在适当位置安装测量主轴轴向位移的电蜗流传感器。

2.水压脉动测量部位水压脉动一般在下述部位测量：①钢管末端蜗壳进口断面处；②水轮机转轮与活动导叶之间，转轮进口处；③上迷宫；④尾水锥管段；⑤如有条件。

尾水管肘管进口处、中部及出口断面处。

对于混流式水轮机而言，以上测点布置可以满足大部分情况下的常规运行稳定性分析的要求。

对某些特殊情况可能还需要监测。

如：功率、导叶扭矩、轴承支架应力变化等。

三、数据的测量和分析1.确保机组振动测量的正确性机组振动测量是机组振动分析研究的基础，机组振动测量的关键是如何保证振动测量的正确性。

（一）合理选择和正确使用测量系统振动测量系统主要由传感器、信号放大器、记录分析仪3部分组成。

（1）合理选择测量系统的可测频率范围。

系统的频率响应范围主要由传感器的频率响应范围决定。

基于LMS Test.Lab的小型农业作业机振动测试与分析

ＬｅｔａＪ．ｒｎａｔｎｆｈＳ，２０，４５：１０１４ｉｈｎｓｔｎｌｈａｓａｔＭＳＴｓＬｂ［］ＴａｓｃｉｓｔｅＡＥ０８２（）０ — ０．（ｎＣｉｅｅｈＥｇｉｂｔｃ．ｏｏＣｗｉｓｒ）
０引言
１模态分析理论— —最小二乘频域法
非线性最小二乘频域法是一种对系统极点、模态振型和模态参与因子进行整体估计的多自由度方法［，］试件１１。２３
上各测点的响应和激励之间构成频响函数矩阵［ Ⅳ ，ＨＩ× 识别模态参数时可以采用该频响函数矩阵的一行或者一列［］Ｈ（） ¨。ｉｏ是频响函数矩阵第ｉｊ行第，列元素，是、
收稿日期：２０－９０修订日期：２０—３２０７０．４０８０ —４基金项目：国家自然科学基金（０７１６；科技部国际科技合作重点项目５３５４）（０５Ｆ０８）２０ＤＡ７３０；浙江省科技厅国际科技合作重大项目（０５１０５２０Ｃ４０）
张立彬，蒋帆，王扬渝，张宪※
（浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，杭州３０３）１０２摘要：为分析小型农业作业机的模态振型及可靠性，应用ＬｅｔａＭＳＴｓ．ｂ测试系统，对ＪＸ５ＬＳＤ小型农业作业机进行模
态试验与分析，得到其固有频率、阻尼比以及相应的振型等模态参数。试验结果表明该机基频较高，而阻尼比较低，分别为１６７ｚ和不大于４４％，说明该机具有很好的刚度。但扶手部分阻尼比仅为Ｏ５％，为降低工作时的振动强度，９．Ｈ２．ｌ．７应加入合适的阻尼材料；发动机和齿轮箱机械接口的振动方向与该类接口的法线方向一致，说明该类接口的连接刚度较弱，应加强接口的连接刚度，保证作业机的动力输出。

机械工程测试技术基础进行测试系统设计的原则和步骤

机械工程测试技术基础进行测试系统设计的原则和步骤一、机械工程测试技术基础机械工程测试技术是指通过相关设备和方法对机械产品进行各种性能测试和试验，以验证其设计是否符合要求，为产品的研发、制造和质量控制提供科学依据。

机械工程测试技术基础包括测试原理、测试方法、测试设备、测试数据分析等方面。

1. 测试原理机械工程测试的原理主要是利用物理学和力学原理，通过对机械产品施加不同的载荷和环境条件，测量其在不同条件下的性能参数，如强度、刚度、耐久性等。

2. 测试方法机械工程测试方法包括静态试验、动态试验、疲劳试验等多种方式。

其中静态试验主要是测量材料或构件在静止状态下的力学性能；动态试验则是测量材料或构件在动态载荷下的响应特征；疲劳试验则是模拟实际使用环境下材料或构件的疲劳寿命。

3. 测试设备机械工程测试设备包括万能材料试验机、冲击试验机、振动台等多种类型。

其中万能材料试验机主要用于静态和动态载荷下的材料性能测试；冲击试验机用于测量材料或构件在冲击载荷下的破坏特征；振动台则用于模拟实际使用环境下的振动条件。

4. 测试数据分析机械工程测试数据分析包括对测试结果进行处理、统计和分析，以得出结论和提供科学依据。

常见的数据处理方法包括曲线拟合、统计分析、信号滤波等。

二、进行测试系统设计的原则和步骤进行机械工程测试时，需要设计合理的测试系统，以确保测试结果准确可靠。

以下是进行测试系统设计的原则和步骤：1. 原则（1）系统可靠性原则：设计时应考虑系统可靠性，确保在不同环境条件下仍能正常运行。

（2）精度原则：设计时应考虑精度要求，尽可能提高测量精度。

（3）灵敏度原则：设计时应考虑灵敏度要求，尽可能提高系统对被测对象性能参数变化的检测能力。

（4）经济性原则：设计时应考虑成本问题，尽可能降低设备和维护成本。

2. 步骤（1）确定测试目的和要求：根据被测对象的性能参数和测试要求，明确测试目的和要求。

（2）确定测试方法：根据测试目的和要求，选择合适的测试方法，并确定所需测试设备和工具。

振动测试与分析

振动测试与分析引言：在各行各业中，振动测试与分析是一项重要的技术，它可以帮助我们了解各种物体和系统的振动特性，以及找出潜在的问题并提供解决方案。

本文将介绍振动测试与分析的基本原理和方法，以及其在不同领域的应用。

一、振动测试的原理振动测试是通过将传感器安装在被测试物体上，测量物体在振动过程中产生的加速度或速度来获取振动信号。

传感器将振动信号转换为电信号，再经过信号放大和采样，最终得到振动波形。

常用的传感器包括加速度计、速度计和位移传感器。

二、振动测试的方法1.自由激振法：在物体上施加外力进行振动，然后测量物体的振动响应。

这种方法适用于研究物体的振动特性和固有频率。

2.强迫激振法：通过施加特定的激励信号，使物体以特定频率和幅度振动。

这种方法常用于测试物体的耐振性和振动特性。

3.模态分析法：通过激励物体的不同模态形式，测量物体不同模态的振动响应，从而研究物体的模态特性和阻尼特性。

三、振动测试与分析的应用1.机械工程领域：振动测试与分析在机械工程中有广泛的应用。

例如，在汽车工业中，振动测试可以用于测试汽车零件的耐用性和可靠性，预测零件的寿命。

在航空航天领域，振动测试可以用于测试航天器的结构强度和振动特性，以提高飞行安全性。

2.电子工程领域：振动测试与分析在电子工程领域也有重要的应用。

例如，在手机制造业中，振动测试可以用于测试手机零件的质量，确保手机在使用过程中的稳定性和可靠性。

另外，在电子设备的设计中，振动测试可以用于优化电路板的设计，减少振动对电子元器件的损坏。

3.土木工程领域：振动测试与分析在土木工程领域有助于评估建筑物和结构的安全性。

例如，在地震工程中，振动测试可以用于评估建筑物的抗震性能，预测地震情况下的结构变形和破坏程度。

此外，振动测试还可以用于监测桥梁、隧道等工程结构的安全状况。

4.生物医学领域：振动测试与分析在生物医学领域中也有应用。

例如，医学领域中常用的超声波检测技术，就是利用振动信号来获取人体组织和器官的内部信息。

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