基于DSP的便攜式現(xiàn)場動平衡測試儀的開發(fā)與研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究表明,轉(zhuǎn)子不平衡引起的故障約占機(jī)械全部故障的60%以上。因此,對于各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在制造和使用時(shí)都要對轉(zhuǎn)子或整機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的動平衡。動平衡的一般做法主要有兩種:平衡機(jī)法和現(xiàn)場動平衡法?,F(xiàn)場動平衡技術(shù)以其方便、高效和低廉的特點(diǎn)取得了越來越廣泛的應(yīng)用。 國內(nèi)外目前所用的大部分動平衡儀器都是基于單片機(jī)技術(shù)的,因其主控芯片性能和存儲容量等的限制,系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性有限,對于信號處理的大量數(shù)字運(yùn)算能力不強(qiáng),動平衡的精度和速度不理想,可進(jìn)行

2、動平衡的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍窄。為適應(yīng)現(xiàn)代動平衡的需要,提高測試精度,使人機(jī)界面更加友好,本文將現(xiàn)場動平衡技術(shù)和數(shù)字信號處理等技術(shù)結(jié)合起來,開發(fā)了一套基于DSP的轉(zhuǎn)子現(xiàn)場動平衡測試系統(tǒng)。 本文介紹了旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)與故障診斷技術(shù)的發(fā)展概況,轉(zhuǎn)子動平衡測試技術(shù)的發(fā)展, DSP(數(shù)字信號處理)技術(shù)在動平衡測試中的應(yīng)用和現(xiàn)狀,以及本課題的研究目的、內(nèi)容與意義。敘述了測量動不平衡量的常見方法:三點(diǎn)法和影響系數(shù)法。文章提出采用TMS320LF

3、2407為主控芯片,介紹了系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、并給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。為了精確提取反映動平衡的特征頻率成分,關(guān)鍵是要對轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)信號的準(zhǔn)確測量和對轉(zhuǎn)子兩支承處振動模擬信號的精確采集。本文的關(guān)鍵技術(shù)主要有: (1)對光電傳感器的輸出信號進(jìn)行整形、電平轉(zhuǎn)換等,然后接入DSP的捕獲引腳,利用DSP的捕獲功能準(zhǔn)確測量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速; (2)采用鎖相環(huán)路對基準(zhǔn)信號64倍頻,作為DSP內(nèi)置A/D的采樣觸發(fā)脈沖

4、,實(shí)現(xiàn)對不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子的振動信號進(jìn)行64點(diǎn)整周期采樣; (3)采用鎖相環(huán)路對基準(zhǔn)信號100倍頻,以提供四階開關(guān)電容濾波器MF10ccn的時(shí)鐘脈沖,實(shí)現(xiàn)以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)頻為中心頻率的自適應(yīng)帶通濾波; (4)系統(tǒng)軟件的主體框架及各功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):包括轉(zhuǎn)速測量模塊; 單(雙)面時(shí)域波形顯示模塊; 單(雙)面頻域波形顯示模塊; 單面動平衡測量模塊; 雙面動平衡測量模塊; DSP與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通訊模塊等; (5)動平衡實(shí)驗(yàn)及分

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