動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)在振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
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零點(diǎn)漂移嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)處理結(jié)果，它改變數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征值如均方根值，零點(diǎn)漂移本身又可看作一虛假直流分量，在零頻處產(chǎn)生譜峰。零點(diǎn)漂移信號(hào)如果只是零點(diǎn)按常數(shù)偏離基線，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中很容易去除。因?yàn)檎駝?dòng)信號(hào)中心電平一般設(shè)置歸零，此時(shí)零點(diǎn)漂移信號(hào)x＇(t)可以寫成真實(shí)信號(hào)x(t)加一固定常數(shù)a的形式：
在測(cè)量振動(dòng)數(shù)據(jù)中如果發(fā)現(xiàn)此類零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，可以先求得的x＇(t)平均值：
除了零點(diǎn)按常數(shù)偏離基線的零點(diǎn)漂移現(xiàn)象外，有時(shí)在信號(hào)中還存在一種階躍型零漂現(xiàn)象，階躍型零點(diǎn)漂移與趨勢(shì)項(xiàng)非常相似，但是不能按照去除趨勢(shì)項(xiàng)的方法將其去除。階躍型零點(diǎn)漂移現(xiàn)象還可以看作常數(shù)零漂的分段組合，也就是說(shuō)在一次信號(hào)采集中，一路振動(dòng)信號(hào)在不同的時(shí)間范圍內(nèi)產(chǎn)生不同常數(shù)值的多次零點(diǎn)漂移，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是傳感器在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中由于承受外界載荷或環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化導(dǎo)致了傳感器參數(shù)的變化。如果從數(shù)學(xué)角度上講，相當(dāng)于一個(gè)非周期的方波信號(hào)在真實(shí)信號(hào)上的疊加。
通過(guò)以上分析可知，傳感器的敲擊檢查應(yīng)是傳感器優(yōu)化選擇的一種重要手段，通過(guò)該方法不僅可以選出性能優(yōu)良的傳感器，還可以檢測(cè)振動(dòng)傳感器的零漂大小，另一方面可以看出傳感器可靠性能下降時(shí)，其表現(xiàn)出來(lái)的圖形不盡相同，其不同的可靠性能指標(biāo)可以通過(guò)記錄下來(lái)的敲擊波形來(lái)考察。
3.2 傳感器通道檢測(cè)方法
目前振動(dòng)傳感器通道檢查采用方法為：安裝完傳感器后對(duì)各測(cè)振塊進(jìn)行敲擊以確定各傳感器通道是否異常。此方法簡(jiǎn)便有效，但在實(shí)際操作過(guò)程中，由于某些重要參數(shù)測(cè)振塊上多達(dá)五個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別為軸向，徑向和切向常規(guī)和低頻，當(dāng)敲擊測(cè)振塊時(shí)，五個(gè)測(cè)點(diǎn)波形均會(huì)產(chǎn)生振蕩波，但軸向，徑向，切向各傳感器卻不易分辨，可導(dǎo)致軸徑切向五個(gè)傳感器安裝錯(cuò)誤但無(wú)法有效檢測(cè)，嚴(yán)重影響試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的有效性。由于LMS采集系統(tǒng)對(duì)多通道可進(jìn)行并行采集，且每通道最高采樣頻率不低于102.4kHz的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間存盤能力，為此我們提出傳感器通道檢查改進(jìn)方法：在安裝過(guò)程中分別將各參數(shù)按通道表排列順序，并啟動(dòng)采集設(shè)備，依排列順序?qū)Ω鱾鞲衅鬟M(jìn)行安裝并記錄安裝順序，安裝完成后進(jìn)行敲擊檢查，確保各傳感器輸出波形無(wú)誤。安裝完成后，對(duì)采集系統(tǒng)各參數(shù)波形進(jìn)行觀察。由于安裝傳感器螺帽過(guò)程中，該傳感器對(duì)應(yīng)參數(shù)的波形會(huì)有較大波動(dòng)，根據(jù)此前安裝排列順序，對(duì)各傳感器對(duì)應(yīng)參數(shù)的波動(dòng)時(shí)間段進(jìn)行記錄，若波動(dòng)時(shí)間也按安裝順序依次增大，則可確定各裝傳感器通道正確。通過(guò)此方法可對(duì)傳感器各通道對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行確定，有效保證了試驗(yàn)結(jié)果的有效性。圖4所示為在安裝振動(dòng)傳感器過(guò)程中傳感器軸向參數(shù)a1、徑向參數(shù)a2、切向參數(shù)a3安裝波形圖，其中安裝順序?yàn)閍1→a2→a3，從其波形中可看出a1=693.51s，Ta2=733.22s，Ta3=758.41s，則可驗(yàn)證其安裝順序正確，并確定軸、徑、切向參數(shù)。
圖4 傳感器安裝波形圖
3.3.1 測(cè)量電纜數(shù)學(xué)模型
為了研究電纜內(nèi)部各組成參數(shù)對(duì)電纜性能的影響，建立了如圖5所示的電纜數(shù)學(xué)模型。假設(shè)電纜的組成材質(zhì)為均勻分布，L、C、R、G分別為單位長(zhǎng)度的單相電感、電容、電線電阻、電線對(duì)地漏電阻（絕緣電阻）。
圖5 電纜數(shù)學(xué)模型
評(píng)論