動態(tài)采集系統(tǒng)在振動測量系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
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LMS SCADAS Ⅲ信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可提供多通道動態(tài)數(shù)據(jù)采集所需的完整平臺。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實際需求精確配置系統(tǒng)，對于大通道數(shù)的采集系統(tǒng)，通過數(shù)字化和DSP處理可以提高系統(tǒng)的分布式實時處理能力。信號調(diào)理模塊包括帶ICP供電的電壓放大輸入，電荷放大輸入，帶可編程高通濾波器的傳聲器放大輸入，及橋式放大輸入等。LMS SCADAS Ⅲ能勝任包括聲學(xué)評估、MIMO結(jié)構(gòu)試驗、旋轉(zhuǎn)機(jī)械分析、振動控制、時間波形模擬等應(yīng)用，并能提供最優(yōu)的性能價格比。
2 振動測量系統(tǒng)
一個常用的LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集系統(tǒng)其系統(tǒng)組成如圖1，圖中傳感器將感受到的物理量作為輸入并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成測量所需物理量后輸出的一種裝置。LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集分析裝置是基于快速傅立葉變換原理和數(shù)字信號處理技術(shù)，對輸入的傳感器信號進(jìn)行抗混濾波、采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換等初步處理后進(jìn)行不丟失數(shù)據(jù)的連續(xù)不間斷的存盤記錄，同時按不同要求可對信號進(jìn)行實時與事后的時域分析、時差域分析(相關(guān)分析)、頻域分析(功率譜、頻響函數(shù)等)和幅值域分析(直方圖、概率密度等)。具有齊全的輔助功能，如加窗、平均、細(xì)化、內(nèi)裝信號源等。
圖1 振動測量系統(tǒng)組成框圖
3 LMS系統(tǒng)應(yīng)用研究
利用LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集系統(tǒng)強大的采集處理能力，對組成振動測量系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，主要從傳感器和測量電纜兩方面進(jìn)行應(yīng)用研究，以此來提高振動測量系統(tǒng)的可靠性。
3.1 傳感器敲擊異常波形分析
目前振動傳感器可靠性檢查方法為：選擇傳感器時，先對選中傳感器進(jìn)行敲擊，并在示波器上觀察其波形，若波形正常，則表明此傳感器可用。由此方法選擇的傳感器在連接測量電纜安裝在測振塊上時，經(jīng)常出現(xiàn)個別傳感器輸出零位噪聲偏大或輸出信號異常的狀況。究其原因在于在進(jìn)行傳感器敲擊檢查時，在示波器上不能完全觀察到敲擊信號的波形特征，通過在LMS采集系統(tǒng)上敲擊傳感器并記錄相應(yīng)的沖擊信號，而后通過軟件對信號的局部進(jìn)行放大來觀察傳感器輸出信號是否存在異常，可以彌補使用示波器檢查傳感器方法中存在的不足。
LMS采集系統(tǒng)記錄下正常的敲擊震蕩、放大波形見圖2。
圖2 正常敲擊震蕩和放大波形
下圖為LMS采集系統(tǒng)記錄下的兩個輸出信號異常傳感器的敲擊震蕩信號波形。
圖3 輸出信號異常傳感器敲擊波形
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