机械振动测试仪研究与设计

发布时间：2020-05-05 05:40

【摘要】：机械振动测试仪是对机械振动进行检测的仪器,可以检测振动位移、速度、加速度振动频率以及幅值等振动特性,这些特性对振动分析具有重要的意义,可以由此来检测机器故障。机械振动的研究对各种系统来说都是至关重要的一部分,因此振动测试、振动信号的处理以及分析显得尤其重要。本文主要是设计一种能对振动信号进行采集、处理以及分析的机械振动测试仪器。测试的实验结构是一个简支梁,对简支梁进行模拟振动激励,AD模块采集传感器的振动信号,并通过SPI串行通信协议与CPU通信,把采集到的振动信号传递给CPU。CPU把接收的数据通过串口上传到上位机,并在上位机进行数据分析处理。AD模块采用8路18位的AD7609采集芯片进行数据采集,通过意法半导体公司的STM32F103VET6芯片进行控制,并把采集的数据上传到虚拟仪器LabVIEW。在LabVIEW软件中完成简支梁振动数据采集的实时显示、并对其进行时域、频域分析和数据存储等功能,很好地完成了对简支梁振动测试实时分析。最后采用ANSYS有限元分析软件对实验设备进行模态分析,得出实验结构的前三阶固有频率及相关振型图。此设计采用STM32处理器和LabVIEW技术综合应用在振动测试领域节约了硬件成本,使系统的维护、改进和功能扩展十分方便。系统采集数据的精度高、速度快,并可以对振动数据进行多路采集。
【图文】：

第二章振动测试系统的总体设计逡逑２．邋１系统测试总体结构框图逡逑图２－１是该系统结构总体框图，框图从被测对象、传感器、ＡＤ模块、ＳＴＭ３２控制逡逑模块到ＬａｂＶＩＥＷ上位机的整体流程做了简单示意。上位机利用虚拟仪器ＬａｂＶＩＥＷ软逡逑件实现信号实时完整显示？简化了软件^u发周期，方便直观的对梁信号实时波形以及频逡逑率等振动参数进行分析处理。逡逑Ｈ邋，厂－－＿邋—邋厂逦——逦——逡逑被测对象传感器逦一＾二邋＞邋取样电阻邋１逦ＡＤ采集模块逡逑■逦逦—逦…逦！邋ＺＳ：逡逑时域分析逦频域分析逦ｇ．逡逑：逦逦Ｊ邋Ｌ逦逦逦＾逦｜逦！邋５ｉｉＦ逡逑，逦ｉｚ逦邋＼７逦ｉ邋Ｊ邋Ｌ邋！逡逑串口通信逡逑ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器逦ＳＴＭ３２控制板逡逑零点ｆ差修逦波灥取逡逑正逡逑图２－１系统结构框图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｂｌｏｃｋ逡逑２．邋２系统的搭建逡逑振动测试系统的搭建如图２－２所示，，从测试件、传感器、控制元件以及上位机进行逡逑简单示意描述。逡逑

２．邋３振动测试的实验装置逡逑对于一个振动测试的实验来讲，只做好分析的过程是远远不够的，要想得到一个比逡逑较好的实验结果，实验设备也是至关重要的一部分。图２－３是此次实验装置简支梁的三逡逑维图。逡逑：；逡逑二—逦逦逦逦逡逑逦：￣￣邋邋逦￣逦逦逦—Ｒ：＿二二邋．逡逑Ｉ逦薄Ｖ．邋逦－－「逡逑１邋■邋／邋■邋－邋■逡逑图２－３实验装置逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑ｉ、振动测试实验装置的支撑方式逡逑在振动测试的试验中，对实验装置进行支撑的方式大体有三种，分别为自由支撑方逡逑６逡逑
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH87

【参考文献】

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本文编号：2649630