动不平衡测量系统频域特性补偿技术研究

摘要

不平衡振动是旋转机械失效的重要原因之一，多数旋转机械在生产、使用过程中均需进行动不平衡检测与校正。动平衡机转子摆架振动系统不平衡量引起的振动位移正比于转速的平方,而磁电式拾振传感器敏感振动速度,故其输出信号与转速的三次方成正比.通常用三阶低通滤波电路来消除转速的影响,但三阶低通滤波器的频率特性与拾振速度传感器的输出信号的频域特性不能完全对消,由此会引起测量误差.为提高测量精度,通常在上位机软件系统中设置频率补偿模块来实施频率补偿,频率补偿模块的参数根据元件的设计值设置,并对电阻电容严格筛选以确保补偿效果.但这种做法无法解决电路因环境温度等因素引起的参数漂移问题.为此,本文提出了一种在机频率特性补偿方法,基于动不平衡测量系统自身的软硬件资源,进行电路频率响应特性的辨识.论文对扫频点的合理选择进行了讨论分析,分析了用方波替代正弦波激励对参数估计误差的影响,进行了全转速范围的频率特性补偿实验,分析和实验结果证明了用方波激励替代正弦波激励的可行性.在通用硬支承动平衡机上进行性能指标校验,比较在机频率补偿前后的精度指标,实验结果验证了在机频率补偿方法的有效性.