基于NI PXI平臺的旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試

　　測試對象與試驗(yàn)設(shè)備

　　本文中使用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械升速過程中的結(jié)構(gòu)振動信號來自于一個旋轉(zhuǎn)機(jī)器故障仿真設(shè)備，如圖 3所示。

　　圖 3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備

　　整個結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)信號通過分別安裝在兩個軸承座和機(jī)器底座的加速度傳感器獲得。軸承座上的三 個加速度傳感器分別按照水平，垂直和軸向三個方向安裝，獲得結(jié)構(gòu)在不同方向上的振動。激光轉(zhuǎn)速計用來測量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)動速度，如圖 4所示。使用兩塊8通道的NI 4472動態(tài)信號采集卡配合NI 1042Q PXI機(jī)箱對加速度振動信號和轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集。

　　圖 4 傳感器的安裝布置

　　數(shù)據(jù)測量與分析

　　調(diào)節(jié)變頻器控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速從低到高線性變化，同時采集8個通道的加速度信號和1通道模擬轉(zhuǎn)速信號，獲得采樣頻率為1kHz，采樣時間為24秒的結(jié)構(gòu)振動數(shù)據(jù)，如圖 5所示。

　　圖 5 結(jié)構(gòu)振動信號

　　旋轉(zhuǎn)機(jī)械變速過程中，測量到的結(jié)構(gòu)振動信號可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)對機(jī)械旋轉(zhuǎn)激勵的響應(yīng)。由于測量到的振動信號中含有對旋轉(zhuǎn)激勵不同階次的響應(yīng)。在進(jìn)行模態(tài)分析前，需要用階次提取的方法獲得某一階次的振動響應(yīng)信號。整個數(shù)據(jù)處理流程如圖 6所示

　　圖 6 旋轉(zhuǎn)機(jī)械模態(tài)分析數(shù)據(jù)處理流程

　　依照圖6，基于LabVIEW的圖形化開發(fā)平臺，我們開發(fā)了可用于工作旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試的ModalVIEW-OMA軟件，對測試結(jié)果進(jìn)行處理。