轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀及其測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，包括ARM核心板，其特征是所述的ARM核心板前端設(shè)置有4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路，其中采樣控制邏輯電路與4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)連接，在4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路之前設(shè)置有傳感器信號(hào)調(diào)理電路。這種轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，通過(guò)ARM核心板，完成轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)傳感器、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)的同步數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算獲得相應(yīng)的機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)數(shù)據(jù)顯示與液晶顯示屏上，同時(shí)可將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)，供計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步的分析處理，以跳動(dòng)數(shù)據(jù)周向波形圖、極坐標(biāo)圖等形式提供給用戶，供用戶檢查轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀及其測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)及轉(zhuǎn)子被測(cè)表面由于制造所產(chǎn)生的剩余磁場(chǎng)或電位差所引起的“電”跳動(dòng)量的檢測(cè)儀及其測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)機(jī)械，尤其是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，由于其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度很高，轉(zhuǎn)子加工誤差所引起的機(jī)械跳動(dòng)和“電”跳動(dòng)量(簡(jiǎn)稱“機(jī)械-電跳量”)直接影響其工作過(guò)程中的振動(dòng)狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致機(jī)組難以正常運(yùn)行。作為轉(zhuǎn)子加工誤差評(píng)定工具之一轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)儀，是檢測(cè)轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量的關(guān)鍵儀器，也是旋轉(zhuǎn)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理、保障產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。
[0003]目前，轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”的機(jī)械跳動(dòng)檢測(cè)主要通過(guò)接觸式千分表進(jìn)行人工檢測(cè)，“機(jī)械-電跳量”的綜合跳動(dòng)檢測(cè)通過(guò)電渦流傳感器配合間隙測(cè)試儀器通過(guò)人工觀察記錄測(cè)量，而電跳動(dòng)由于需要對(duì)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)實(shí)施同步測(cè)量，并通過(guò)人工數(shù)據(jù)處理的方式進(jìn)行分離取得。在實(shí)際測(cè)量中尚無(wú)成熟的儀器可能進(jìn)行自動(dòng)處理，且測(cè)試精度也難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)子跳動(dòng)在線測(cè)量的困難以及人工檢測(cè)效率低下、精度不高的缺點(diǎn)，提供了一種同步檢測(cè)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)的測(cè)試儀器，并通過(guò)相配套的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取精確的機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)檢測(cè)結(jié)
果O
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，包括ARM核心板，其特征是所述的ARM核心板前端設(shè)置有4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路，其中采樣控制邏輯電路與4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)連接，在4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路之前設(shè)置有傳感器信號(hào)調(diào)理電路，所述的傳感器信號(hào)調(diào)理電路包括機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路和鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路；所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接綜合跳動(dòng)傳感器，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接鍵相傳感器；所述的ARM核心板后端設(shè)置有鍵盤及液晶顯示、SD卡接口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接兩通道機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接兩通道綜合跳動(dòng)傳感器。
[0007]—種上述轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法，是將機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)2通道機(jī)械跳動(dòng)及2通道綜合跳動(dòng)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行變換、濾波、放大處理后輸入4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路供4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)鍵相輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、脈沖整形后輸入采樣控制邏輯電路，用于提供轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)的參考相位角，并供采樣控制邏輯電路進(jìn)行轉(zhuǎn)速采集;ARM核心板及采樣控制邏輯電路根據(jù)鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路提供的參考相位，觸發(fā)控制4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)量與綜合跳動(dòng)量的等角度間隔同步數(shù)據(jù)采集，ARM核心板對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，獲取機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)的最大、最小跳動(dòng)量及其對(duì)應(yīng)的角度位置并對(duì)應(yīng)向鍵盤及液晶顯示、SD卡接口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口輸出。
[0008]作為優(yōu)選方案，用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況自主確定機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器在待測(cè)截面的初始安裝夾角，檢測(cè)儀可根據(jù)用戶指令檢測(cè)標(biāo)定實(shí)際安裝夾角，根據(jù)跳動(dòng)量測(cè)量時(shí)同一截面內(nèi)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器的安裝夾角，循環(huán)平移機(jī)械傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)與綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)的相位對(duì)齊，保證跳動(dòng)量計(jì)算的準(zhǔn)確性。
[0009]作為優(yōu)選方案，用4節(jié)高斯濾波器進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的平滑處理，設(shè)測(cè)量信號(hào)為r(i)，m(i)為中間計(jì)算結(jié)果，s(i)為零相移濾波輸出結(jié)果。則有差分方程:
[0010]m(i)=b[r(i)+r(1-l)] + (l-2b)m(i_l)
[0011]s (M-1) =b [m(M_i) +m (M-1+1) ] + (l_2b) s (M-1+1)
[0012]式中b為濾波器系數(shù)，?=1，...，Μ，Μ為一周均勻采樣點(diǎn)數(shù)。并且為了消除高斯濾波器的邊緣效應(yīng)，利用跳動(dòng)量采集數(shù)據(jù)的整周特性，對(duì)M個(gè)采樣數(shù)據(jù)分兩次濾波，第一次濾波去除首尾各N個(gè)采樣點(diǎn)，保留剩下的Μ-2Ν個(gè)濾波數(shù)據(jù)，第二次濾波平移起始點(diǎn)位置，截取對(duì)應(yīng)的2Ν個(gè)濾波數(shù)據(jù)合并到上一次的濾波數(shù)據(jù)上，最終得到整個(gè)圓周跳動(dòng)數(shù)據(jù)的濾波輸出。
[0013]本發(fā)明所得到的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，通過(guò)ARM核心板，完成轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)傳感器、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)的同步數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算獲得相應(yīng)的機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)數(shù)據(jù)顯示與液晶顯示屏上，同時(shí)可將檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至上層監(jiān)控計(jì)算機(jī)，供計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步的分析處理，以跳動(dòng)數(shù)據(jù)周向波形圖、極坐標(biāo)圖等形式提供給用戶，并可出具檢測(cè)結(jié)果報(bào)告，供用戶檢查轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量。
[0014]同時(shí)這種轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀及其測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法還具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](1)可接收2通道機(jī)械跳動(dòng)與2通道綜合跳動(dòng)傳感器輸入，并具有I通道鍵相輸入用于提供初始測(cè)試相位，能同時(shí)完成兩個(gè)截面或端面跳動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)的自動(dòng)化、智能化，提高了檢測(cè)效率。
[0016](2)可由用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況自主確定機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器在待測(cè)截面的初始安裝夾角，檢測(cè)儀軟件可根據(jù)用戶指令檢測(cè)標(biāo)定實(shí)際安裝夾角，自動(dòng)循環(huán)平移傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)兩傳感器信號(hào)的相位對(duì)齊，保證跳動(dòng)量計(jì)算的準(zhǔn)確性。
[0017](3)轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)數(shù)據(jù)處理采用4節(jié)高斯濾波器進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的平滑處理，有效提聞了檢測(cè)精度。
[0018](4)通過(guò)各種輸出接口輸出，具有完善的檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄、分析、管理以及檢測(cè)數(shù)據(jù)圖形化顯示功能，可根據(jù)用戶設(shè)立的門限實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子跳動(dòng)超限報(bào)警，出具檢測(cè)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子檢測(cè)數(shù)據(jù)的檔案化管理，便于故障回溯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)儀原理框圖。
[0020]圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)儀內(nèi)置測(cè)試軟件模塊結(jié)構(gòu)圖。[0021]圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)儀內(nèi)置測(cè)試軟件檢測(cè)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例描述的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，包括ARM核心板1，所述的ARM核心板I前端設(shè)置有4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路2和采樣控制邏輯電路4，其中采樣控制邏輯電路4與4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路2數(shù)據(jù)連接，在4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路2和采樣控制邏輯電路4之前設(shè)置有傳感器信號(hào)調(diào)理電路3，所述的傳感器信號(hào)調(diào)理電路3包括機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路31、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路32和鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路33 ;所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路31連接機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路32連接綜合跳動(dòng)傳感器，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路33連接鍵相傳感器；所述的ARM核心板I后端設(shè)置有鍵盤及液晶顯示5、SD卡接口 6、USB接口 7和網(wǎng)絡(luò)接口 8。其中所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路31連接兩通道機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路32連接兩通道綜合跳動(dòng)傳感器。
[0025]一種上述轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法，是將機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)2通道機(jī)械跳動(dòng)及2通道綜合跳動(dòng)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行變換、濾波、放大處理后輸入4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路供4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)鍵相輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、脈沖整形后輸入采樣控制邏輯電路，用于提供轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)的參考相位角，并供采樣控制邏輯電路進(jìn)行轉(zhuǎn)速采集;ARM核心板及采樣控制邏輯電路根據(jù)鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路提供的參考相位，觸發(fā)控制4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)量與綜合跳動(dòng)量的等角度間隔同步數(shù)據(jù)采集，ARM核心板對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，獲取機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)的最大、最小跳動(dòng)量及其對(duì)應(yīng)的角度位置并對(duì)應(yīng)向鍵盤及液晶顯示、SD卡接口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口輸出。
[0026]工作時(shí)，用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況自主確定機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器在待測(cè)截面的初始安裝夾角，檢測(cè)儀可根據(jù)用戶指令檢測(cè)標(biāo)定實(shí)際安裝夾角，根據(jù)跳動(dòng)量測(cè)量時(shí)同一截面內(nèi)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器的安裝夾角，循環(huán)平移機(jī)械傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)與綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)的相位對(duì)齊，保證跳動(dòng)量計(jì)算的準(zhǔn)確性。鍵相傳感器可安裝于轉(zhuǎn)子其他截面周向的任意位置，其作用是提供跳動(dòng)檢測(cè)的初始參考相位，供用戶確定跳動(dòng)最大值、最小值所處角度位置。轉(zhuǎn)子“機(jī)械-電跳量”檢測(cè)原理為首先同步檢測(cè)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)機(jī)械跳動(dòng)與綜合跳動(dòng)傳感器的初始安裝夾角，對(duì)機(jī)械跳動(dòng)或綜合跳動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行移相處理，使得機(jī)械跳動(dòng)與綜合跳動(dòng)數(shù)據(jù)相位對(duì)齊，通過(guò)計(jì)算綜合跳動(dòng)與機(jī)械跳動(dòng)的差值獲取轉(zhuǎn)子電跳動(dòng)值。最后，對(duì)三種跳動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲取各自跳動(dòng)最大值、最小值及其所處的相位角。本實(shí)施例可同時(shí)接收2通道機(jī)械跳動(dòng)和2通道綜合跳動(dòng)傳感器輸入，可同時(shí)完成兩個(gè)截面或端面跳動(dòng)檢測(cè)，極大地提高了檢測(cè)效率。
[0027]同時(shí)本實(shí)施例用4節(jié)高斯濾波器進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的平滑處理，設(shè)測(cè)量信號(hào)為r(i)，m(i)為中間計(jì)算結(jié)果，s(i)為零相移濾波輸出結(jié)果。則有差分方程:
[0028]m (i) =b [r (i) +r (i~l) ] + (l_2b) m (i~l)[0029]s (M-1) =b [m (M-1) +m (M-1+1) ] + (l_2b) s (M-1+1)
[0030]式中b為濾波器系數(shù)，?=1，...，Μ，Μ為一周均勻采樣點(diǎn)數(shù)。并且為了消除高斯濾波器的邊緣效應(yīng)，利用跳動(dòng)量采集數(shù)據(jù)的整周特性，對(duì)M個(gè)采樣數(shù)據(jù)分兩次濾波，第一次濾波去除首尾各N個(gè)采樣點(diǎn)，保留剩下的Μ-2Ν個(gè)濾波數(shù)據(jù)，第二次濾波平移起始點(diǎn)位置，截取對(duì)應(yīng)的2Ν個(gè)濾波數(shù)據(jù)合并到上一次的濾波數(shù)據(jù)上，最終得到整個(gè)圓周跳動(dòng)數(shù)據(jù)的濾波輸出。
[0031]如圖2所示，轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀內(nèi)置測(cè)試軟件包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、樣本數(shù)據(jù)處理、跳動(dòng)量指標(biāo)計(jì)算、傳感器相位檢測(cè)、傳感器安裝位置標(biāo)定、跳動(dòng)量數(shù)據(jù)表監(jiān)視、渦流傳感器間隙電平調(diào)整、轉(zhuǎn)速測(cè)量、連續(xù)樣本采集、網(wǎng)絡(luò)接口通信等功能模塊。其中系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置用于配置檢測(cè)儀工作參數(shù)，樣本數(shù)據(jù)處理對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯濾波、物理值標(biāo)定，跳動(dòng)量指標(biāo)計(jì)算用于計(jì)算機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)、電跳動(dòng)最大、最小值及其所處相位角，傳感器相位檢測(cè)用于確定跳動(dòng)檢測(cè)初始相位，觸發(fā)跳動(dòng)數(shù)據(jù)采集，傳感器安裝位置標(biāo)定用于檢測(cè)待測(cè)截面內(nèi)機(jī)械跳動(dòng)與綜合跳動(dòng)傳感器初始安裝夾角，跳動(dòng)量數(shù)據(jù)表監(jiān)視采用表格方式在線監(jiān)視各跳動(dòng)量的當(dāng)前檢測(cè)結(jié)果，渦流傳感器間隙電平調(diào)整用于消除渦流傳感器的初始間隙電壓、轉(zhuǎn)速測(cè)量用于測(cè)量轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度及計(jì)算相位實(shí)現(xiàn)跳動(dòng)數(shù)據(jù)的等相位角采樣、連續(xù)樣本采集用于實(shí)現(xiàn)跳動(dòng)數(shù)據(jù)的多轉(zhuǎn)連續(xù)采集，可用于檢驗(yàn)跳動(dòng)檢測(cè)結(jié)果的一致性，并可進(jìn)一步通過(guò)等相位角平均提高跳動(dòng)檢測(cè)精度、網(wǎng)絡(luò)接口通信用于與上層計(jì)算機(jī)跳動(dòng)檢測(cè)軟件交換數(shù)據(jù)。
[0032]如附圖3所示，轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的檢測(cè)流程:首先進(jìn)行檢測(cè)初始化，包括分配樣本數(shù)據(jù)與跳動(dòng)指標(biāo)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、設(shè)置A/D中斷、清除鍵相標(biāo)記點(diǎn)、樣本采集標(biāo)記點(diǎn)、設(shè)置濾波器頻率、A/D采樣頻率、信號(hào)參考電平、A/D采樣方式、允許A/D中斷等，然后進(jìn)入測(cè)試循環(huán)，采集轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，并通過(guò)鍵相及A/D中斷處理程序，完成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)的跳動(dòng)數(shù)據(jù)等相位角采集，當(dāng)鍵相標(biāo)記點(diǎn)差大于O且當(dāng)前采樣時(shí)間與轉(zhuǎn)速一致時(shí)，即完整一周的數(shù)據(jù)采集完成，通過(guò)高斯濾波器進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)平滑處理，并根據(jù)機(jī)械跳動(dòng)傳感器與綜合跳動(dòng)傳感器的初始安裝夾角循環(huán)平移樣本數(shù)據(jù)，使得機(jī)械跳動(dòng)與綜合跳動(dòng)數(shù)據(jù)相位對(duì)齊后計(jì)算跳動(dòng)量指標(biāo)，并在液晶顯示屏顯示相關(guān)結(jié)`果。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，包括ARM核心板，其特征是所述的ARM核心板前端設(shè)置有4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路，其中采樣控制邏輯電路與4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)連接，在4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和采樣控制邏輯電路之前設(shè)置有傳感器信號(hào)調(diào)理電路，所述的傳感器信號(hào)調(diào)理電路包括機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路和鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路；所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接綜合跳動(dòng)傳感器，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接鍵相傳感器；所述的ARM核心板后端設(shè)置有鍵盤及液晶顯示、SD卡接口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀，其特征是所述的機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接兩通道機(jī)械跳動(dòng)傳感器，綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路連接兩通道綜合跳動(dòng)傳感器。
3.—種如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法，其特征是:機(jī)械跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路、綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)2通道機(jī)械跳動(dòng)及2通道綜合跳動(dòng)傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行變換、濾波、放大處理后輸入4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路供4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路對(duì)鍵相輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、脈沖整形后輸入采樣控制邏輯電路，用于提供轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)的參考相位角，并供采樣控制邏輯電路進(jìn)行轉(zhuǎn)速采集;ARM核心板及采樣控制邏輯電路根據(jù)鍵相傳感器信號(hào)調(diào)理電路提供的參考相位，觸發(fā)控制4通道16位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子機(jī)械跳動(dòng)量與綜合跳動(dòng)量的等角度間隔同步數(shù)據(jù)采集，ARM核心板對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，獲取機(jī)械跳動(dòng)、綜合跳動(dòng)及電跳動(dòng)的最大、最小跳動(dòng)量及其對(duì)應(yīng)的角度位置并對(duì)應(yīng)向鍵盤及液晶顯示、SD卡接口、USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法，其特征是用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況自主確定機(jī)械 跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器在待測(cè)截面的初始安裝夾角，檢測(cè)儀根據(jù)用戶指令檢測(cè)標(biāo)定實(shí)際安裝夾角，根據(jù)跳動(dòng)量測(cè)量時(shí)同一截面內(nèi)機(jī)械跳動(dòng)和綜合跳動(dòng)傳感器的安裝夾角，循環(huán)平移機(jī)械傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)與綜合跳動(dòng)傳感器信號(hào)的相位對(duì)齊，保證跳動(dòng)量計(jì)算的準(zhǔn)確性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子跳動(dòng)檢測(cè)儀的測(cè)試數(shù)據(jù)處理方法，其特征是用4節(jié)高斯濾波器進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的平滑處理，設(shè)測(cè)量信號(hào)為r(i)，m(i)為中間計(jì)算結(jié)果，s(i)為零相移濾波輸出結(jié)果，則有差分方程:
m(i) =b [r (i) +r (i~l) ] + (l_2b)m(i_l)
s(M-1)=b[m(M-1)+m(M_i+l)]+(l_2b)s(M-1+1) 式中b為濾波器系數(shù)，i=l,…，M，M為一周均勻采樣點(diǎn)數(shù)；并且為了消除高斯濾波器的邊緣效應(yīng)，利用跳動(dòng)量采集數(shù)據(jù)的整周特性，對(duì)M個(gè)采樣數(shù)據(jù)分兩次濾波，第一次濾波去除首尾各N個(gè)采樣點(diǎn)，保留剩下的M-2N個(gè)濾波數(shù)據(jù)，第二次濾波平移起始點(diǎn)位置，截取對(duì)應(yīng)的2N個(gè)濾波數(shù)據(jù)合并到上一次的濾波數(shù)據(jù)上，最終得到整個(gè)圓周跳動(dòng)數(shù)據(jù)的濾波輸出。
【文檔編號(hào)】G01B7/00GK103808463SQ201310526908
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】趙堅(jiān)勇, 劉俊, 蔡亮, 楊鳴, 許云飛, 董太寧, 錢克鈞, 劉桂興 申請(qǐng)人:杭州汽輪機(jī)股份有限公司