基于PSD激光三角法振动检测分析研究(单晶炉炉体振动分析研究)

摘要

振动的检测在工业生产过程中有着重要的意义，如故障的诊断、设备的监测、噪声的分析与消除等都离不开振动的测量。而振动检测的目的就是分析其整个系统中振动情况，最终确定振源，从而减小系统的振动，来提高系统的工作质量。本文主要前部分研究设计基于PSD激光三角法的振动检测系统，后期研究了振动信号的处理算法及频谱分析方法。
　　 本文首先主要研究了PSD的发展状况及应用，对PSD进行了介绍，并对比CCD分别讨论了各自的应用范围与特性，详细介绍了PSD的结构与工作原理；激光三角法的原理及方法，分别介绍了直射式和斜射式的原理，并对比其各自的优缺点。
　　 本文给出了PSD激光三角法的系统设计，激光三角法光学的设计以及PSD信号处理电路的设计，最后并分析了整个振动测量系统的基本性能。本系统具有良好的线性度，其最小分辨率能达到50um。在光学设计中，对传统的激光三角法做了改进，以及确立最优方案。在电学部分主要对PSD的信号处理进行了研究，设计了两套方案，进行对比。最后完成了振动检测系统的研究设计。
　　 本文后期主要研究了采集信号的数字处理方法，分别研究了消除趋势项预处理方法和数字滤波方法；以及频谱分析的三分之一倍频程分析，频谱相干性分析和频谱相关性分析等方法。
　　 最后利用本系统进行了标定试验和对实际振动系统进行了检测，信号进行分析处理，最终利用频谱分析方法确定了振源所在，系统已基本满足要求。