基于虚拟仪器的锭子振动测试分析系统的研制与应用

摘要

本文研制了一套锭子动态性能测试分析系统。整个系统包括硬件与软件两大部分，硬件主要由传感器、电荷放大器、锭子测振仪、放大电路板、数据采集卡、计算机与打印机组成；软件是在Windows环境下采用虚拟仪器软件LabVIEW开发而成，主要包括采集卡接口驱动模块、数据采集模块、波形显示与分析模块、读写盘与打印模块等，能够同时从三个通道采集信号，分别进行时域分析与频域分析。由于其界面清晰、简单易用，而且比传统仪器开发费用低，且容易升级，因此在振动测量分析与故障诊断等诸多领域中有着广阔的应用前景。　　本文通过自行研制的振动测试分析系统对锭子的锭脚上下端与锭端振动进行了测试分析，得到了一些重要的结论，这对锭子的的质量分析及故障诊断提供了很好的测试手段，对锭子的结构改进及性能提高有一定的指导意义。

目录

文摘

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1.绪论

1.1课题背景及意义

1.1.1锭子的发展与国内外研究概况

1.1.2旋转机械振动信号处理方法与仪器

1.1.3虚拟仪器在高速回转件振动测试中的应用

1.2本文的主要研究内容

1.3本文主要的研究方法

2.锭子的结构特征及动态性能要求

2.1锭子的结构特征

2.1.1锭子的组成及作用

2.1.2锭子的支承结构

2.2锭子的动态性能指标

2.2.1锭子的振动

2.2.2锭子的噪声

2.2.3锭子的功率

2.3影响锭子动态性能的因素

2.3.1影响锭子振动的主要因素

2.3.2影响锭子噪声的主要因素

2.3.3影响锭子功耗的主要因素

2.4本章小结

3.虚拟锭子振动测试分析系统的总体设计及接口程序设计

3.1虚拟仪器及LabVIEW简介

3.2系统的总体设计

3.3数据采集卡接口驱动程序的设计

3.4本章小结

4.虚拟锭子振动测试分析系统的硬件配置及软件设计

4.1系统的硬件配置

4.1.1传感器及电荷放大器

4.1.2锭子测振仪及放大电路板

4.1.3数据采集卡及计算机

4.2振动测试分析的理论基础

4.2.1振动信号处理的主要方法

4.2.2本系统时频域分析理论基础

4.3系统软件设计流程及使用说明

4.4本章小结

5.锭子的故障测试与分析

5.1测试系统的构成及试件准备

5.2锭子主要部件的固有频率测试

5.2.1测试方法

5.2.2几种类型锭子杆盘组合件固有频率的测试结果

5.2.3几种类型锭子锭脚组合件固有频率的测试结果

5.3分离式故障锭子的振动特性分析

5.4整体式故障锭子的振动特性分析

5.5改进型锭子的振动特性分析

5.6本章小结

6.小波分析在锭子振动分析中的应用

6.1小波分析理论

6.1.1多分辩分析

6.1.2小波包分析

6.2小波分析在锭子振动信号消噪上的应用

6.2.1小波消噪原理

6.2.2虚拟小波消噪仪设计

6.3小波分析在锭子振动信号间断点检测上的应用

6.4本章小结

7.结论与展望

7.1工作总结

参考文献

致谢

附录