转子振动测试分析系统的研发及应用

发布时间：2017-08-03 08:10

  本文关键词：转子振动测试分析系统的研发及应用

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【摘要】：旋转机械是动力机械的核心,在现代工业和制造领域发挥着重要作用,保证这类机械设备的安全运行是工业企业正常运行的前提。转子及回转部件作为旋转机械的主体,其运行的状态直接影响到整个设备的安全稳定性。因此,对转子系统运行状态进行监测分析非常重要。随着计算机技术的发展,虚拟仪器技术逐渐成为测试测量领域的主流。利用虚拟仪器技术构建的测试分析系统易于扩充、修改,开放灵活,成本低,效率高。LabVIEW作为最流行虚拟仪器开发平台,能够高效地实现信号的数据采集、分析处理及存储等功能。所以,本课题基于LabVIEW平台和实验室的DT9837数据采集卡,针对转子振动信号的特点,开发出转子振动测试分析系统,可用于转子系统振动信号的在线监测和离线分析等。主要研究内容和成果如下:1、基于数字信号分析的基本理论,针对转子振动信号与转速信号密切相关的特点,利用虚拟仪器测试技术相对于传统仪器的优点,确定了转子振动信号测试分析系统的总体方案。2、以DT9837四通道数据采集卡为信号采集的核心硬件,通道1-4用作振动信号采集,转速通道用作转速触发信号测量,转速信号作为转子振动信号整周期采样的基准信号;基于LabVIEW平台实现转子振动信号的在线监测、分析、记录、存储和离线分析、打印等功能。3、针对转子振动信号具有明显周期性的特点,测试系统实现了升速、降速、稳定运行的整周期采样,有效减少了能量泄漏,提高了转子振动信号分析的精度;开发了转子振动信号的时域、频域、时频域分析处理和文件管理等功能,完成了转子振动信号测试分析系统的研究开发。4、利用开发的转子振动测试分析系统对实验室的WS-ZHT-5型转子试验台进行测试,测得转子的转速信号和振动信号,实现了对振动信号采集、分析和管理等功能,并对振动信号的位移、速度和加速度等参量进行了转换,提取了转子振动信号的轴心轨迹和瀑布图等。
【关键词】：旋转机械 转子振动 虚拟仪器 LabVIEW 数据采集
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH17
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 研究背景及现状10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究现状11-12
• 1.2 研究目的及意义12-14
• 1.3 研究内容及安排14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 2 转子振动与测试基本知识16-23
• 2.1 转子振动基础16-19
• 2.1.1 转子振动定义16-17
• 2.1.2 转子常见振动17
• 2.1.3 测试基本参数17-19
• 2.2 测试软件环境19-21
• 2.2.1 虚拟仪器的概念19
• 2.2.2 虚拟仪器的组成19-20
• 2.2.3 虚拟仪器的优点20-21
• 2.3 振动信号测试方法21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 转子振动测试分析系统总体设计23-32
• 3.1 转子振动测试分析系统基本组成23-24
• 3.2 转子振动测试分析系统设计方案24-26
• 3.2.1 数据采集模块24-25
• 3.2.2 信号分析模块25-26
• 3.2.3 文件管理模块26
• 3.3 LabVIEW开发平台介绍26-31
• 3.4 本章小结31-32
• 4 转子振动测试分析系统的研发32-47
• 4.1 数据采集模块设计32-37
• 4.1.1 采样与量化32-33
• 4.1.2 整周期采样33-34
• 4.1.3 数据采集模块34-37
• 4.2 信号分析模块设计37-45
• 4.2.1 时域分析模块37-40
• 4.2.2 频域分析模块40-42
• 4.2.3 时频分析模块42-45
• 4.3 文件管理模块45-46
• 4.3.1 数据存储模块45
• 4.3.2 数据读取模块45-46
• 4.3.3 数据打印模块46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 转子振动测试实验47-58
• 5.1 实验装置的基本组成47-52
• 5.1.1 采集卡47-48
• 5.1.2 传感器48-51
• 5.1.3 转子试验台51-52
• 5.2 实验测试52-57
• 5.2.1 触发信号采集53-54
• 5.2.2 整周期采样54-55
• 5.2.3 信号处理分析55-56
• 5.2.4 数据管理56-57
• 5.3 本章小结57-58
• 总结与展望58-60
• 总结58
• 展望58-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 个人简历64

【参考文献】

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本文编号：613326