现代测量技术201304第八章振动的测量(20626KB).ppt

8.5 振动测量实例 转速计 本系统采用传统的测电压脉冲的转速计来获取发动机转 速，将其作为对比的真实值。这里采用小野测器SE-152型转 速计作为测量工具。 * 硬件系统设计 8.5 振动测量实例 * ① 电源；② 模拟输出；③ 脉冲输出；④ 信号输入； ⑤ 控制旋钮：用作开关和缸数切换； ⑥ 电源指示灯；⑦ 工作指示灯；⑧ 转速表； 8.5 振动测量实例 数据采集卡 本系统采用的是NI公司的PXI-6025E型数据采集卡，这 是一种基于PXI总线的采集卡。 * 硬件系统设计 16路模拟信号输入； 分辨率为12 bits； 采样率为200 ks/s； 幅值为± 10V 8.5 振动测量实例 * 带数据采集卡的NI PXI-1042机箱 8.5 振动测量实例 * NI PXI-1042机箱内部图 8.5 振动测量实例 开发工具 本文采用NI公司的LabVIEW作为本次试验相关采集和 处理软件的开发语言。 * 软件系统设计 8.5 振动测量实例 * 数据采集程序界面 8.5 振动测量实例 * 数据采集程序的流程图 8.5 振动测量实例 * 数据比较程序图 8.5 振动测量实例 * 实验过程 桑塔纳汽车内部结构图和发动机位置 图中红色的为转速表传感夹，银白色的为振动加速度传感器 8.5 振动测量实例 * 实际采样过程现场 8.5 振动测量实例 * 发动机顶盖振动信号和转速信号混合波形 8.5 振动测量实例 * 发动机顶面振动波形 通过对上图的观察，可以发现试验车辆在50秒时进入稳定怠速状态，所以首先在50秒处进行截取，以0.5秒为持续时间，对这0.5秒内的振动信号进行域变换。 怠速阶段分析 8.5 振动测量实例 * 50秒处截取的振动信号波形 50秒处截取的转速信号波形 对转速信号取RMS（均方根值），来表示发动机转速值，得到的数据是818.75 rpm 8.5 振动测量实例 * 50秒处振动信号频谱图 50秒处放大后的频谱图 → 相应的理论转速为780 rpm 8.5 振动测量实例 * 加速阶段分析 从发动机转速图中可以看到，在70秒的时候发动机已经开始进入加速截断，所以以70秒为起始点，0.5秒为持续时间截断信号进行分析。 8.5 振动测量实例 * 70秒处截取的振动信号波形 70秒处截取的转速信号波形 对转速信号取RMS（均方根值），即有效值来表示发动机转速值，得到的数据是1170rpm 8.5 振动测量实例 * 70秒处振动信号频谱图 70秒处放大后的频谱图 → 相应的理论转速为1140rpm 8.5 振动测量实例 * 数据比较 为了得到更为直观的比较，本系统截取从50秒到126秒共76秒内的振动信号（这段时间内的振动信号较好地反映了从怠速到高速各个阶段的情况）做频谱分析，再计算每隔0.5的理论转速值，并做出对应的理论转速曲线图和实际转速曲线图进行比较。 8.5 振动测量实例 * 提取基频计算出的转速曲线图 截取的实际速度曲线图 8.5 振动测量实例 * 转速曲线比较图 8.5 振动测量实例 * 其它车体位置数据比较 测量发动机侧面振动信号 8.5 振动测量实例 * 发动机侧面实际转速和理论转速比较 8.5 振动测量实例 * 测量车体侧面振动信号 8.5 振动测量实例 * 车体侧面实际转速和理论转速比较 8.5 振动测量实例 * 测量车顶振动信号 8.5 振动测量实例 * 车顶实际转速和理论转速比较 * 8.1 振动和振动测量系统 （2）频率分析仪 模拟量频率分析仪目前仍是振动测量较常用的分析设备。 它主要由模拟带通滤波器组成。振动信号转换成电信号后，经 中间变换电路输入频率分析仪，手控或自动扫描就可完成所需 频带的频谱分析。 * 8.1 振动和振动测量系统 （3）FFT分析仪 FFT分析仪是以微处理器为核心和以快速傅里叶变换（FFT ）算法为基础的数字分析仪，精度高、动态范围大、功能多、 性能稳定、抗干扰能力强。 手提式双通道FFT分析仪 * 8.1 振动和振动测量系统 （4）虚拟频谱分析仪 虚拟仪器的核心是具备各 种功能的软件系统，通常包括 计算机图形软件，数据处理软 件和显示测量结果的测试系统 软件等。也包括少量的仪器硬 件（例如数据采集硬件）以及 将计算机与仪器硬件相连的总 线结构等。 * 8.3 机械阻抗测量 振动测量从本质上说属动态测量，测振传感器检测的信号是被测对象在某种激励下的输出响应信号。振动测量的一个主要目的就是通过对激励和响应信号的测试分析，找出系统的动态特性参数，包括固有频率、固有振型、模态质量、模态刚度、模态阻尼比等。振动测量是结构模态