PSD在弦振动测量中的应用

振动的测量在工业生产过程中有着重要的意义,如设备的监测、故障的诊断、噪声的分析与消除等都离不开振动的测量．介绍了PSD位置敏感器的组成结构、工作原理、性能指标及信号处理电路。PSD是一种光学半导体传感器,能够根据光点在其表面位置的不同而输出不同大小的电流,对光点的位置进行快速、精确定位。用激光—琴弦—PSD传感器及相应的信号处理电路组成一个振动测试系统。通过对振动曲线进行分析处理总结出PSD传感器在振动测量领域有着广阔的应用前景。     

位敏探测器在三维主动振动控制系统中的应用研究

位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,简称PSD)作为振动检测器件应用于三维主动振动控制系统中,建立了系统的数学模型.对检测过程中遇到的具体问题(如光源的选择、背景光的影响、装置转动的影响等)进行了分析,并给出了相应的解决措施.对PSD信号处理电路做了简单介绍.     

基于PSD的地震波检测系统

详细介绍了基于PSD传感器的地震波检测系统的研究。该系统以半导体激光器作为光源,利用PSD对光源照射到其表面位置的高分辨能力,对地面震动的运动情况进行检测分析。PSD两极输出的电流,经过电流—电压变换、放大,然后经过AD转换输送到计算机。通过MATLAB仿真分析,能够准确地检测到地震波振幅、频率等信息,幅值误差小于1%。     

转子裂纹的振动测量及诊断方法

转子裂纹是造成大型旋转机械恶性事故的重要原因之一。特别是随着旋转机械在设计和使用方面不断向大功率发展,转子承受的应力更大,工作环境更为恶劣,发生这种事故的概率有所增加。因此,研究轴裂纹的早期监测及诊断方法具有重大的经济和社会效益。 近年来,包括振动测量、监测、分析在内的旋转机械防护系统已经得到广泛的应用。防护系统要提供准确的预先报警及机械故障信息,实现最大效益,还取决于监测仪器以及对测量数据的正确说明。 一、轴裂纹检测仪器 对轴裂纹早期检测最有用的振动信号是旋转机械的横向同步响应及二次谐波,在工作转速下和每次开停机时可以监测这些信号。低转速时发出的低速转动同步信号也能提供有关的信息。以上所讨论的振动信号其频率都较低。测量转子低频振动响应最方便可选的传感器是非接触式电涡流位移探头,它可安装在机器的轴承或靠近轴承的静止部位。这些传感器测量转子、定子间的相对运动,包括转子的静位移(例如轴颈在轴承中的位置或转     

生产检测线振动传感器自动化弹压控制方法研究

如何准确测量生产检测线产品的振动信号是在线智能检测与故障诊断的难点问题。提出了一种振动加速度传感器自动化弹压机构设计和控制方法。该机构由双速气缸、传感器弹性支架、吸震橡胶球、振动传感器和逻辑控制程序组成,准确的壳体弹压位置通过传感器测点位置分析评价软件测评确定。该方法可以实现振动传感器的多次重复位置准确测量,已经应用于汽车变速器质量检测线的综合性能试验台,实现了对新装配汽车变速器振动信号的数据采集,为在线故障诊断提供了准确的变速器壳体振动数据。     

循环气加压透平压缩机振动测试与故障分析

离心式透平压缩机是加氢反应生产工艺系统中重要的循环气加压设备,长期运行后出现振动,并发振动超标报警,严重的影响了正常的工业生产。运用电涡流振动传感器对该透平压缩机进行振动测试,获取转子轴径向和轴向的振动情况。时域分析和频域分析方法相结合,得到了被测位置的频谱特征,与旋转设备振动频谱特征对比,确定了转子轴向出现间隙过大,发生碰摩的故障形式。通过实际检修,验证了分析结论的正确性。     

机械振动检测仪器的研制

振动是工程机械重要的固有特性之一,是机械运行状态和故障检测的重要参数。针对低频旋转机械,研制了方便、快捷、智能化的机械振动检测仪。阐述了该检测仪器的测量方法、硬件电路实现方法以及软件设计的实现方法,其最大特点是以振动检测为主、温度检测为辅,两者相结合对机械设备进行监测,旨在为实时在线监测运行设备的故障诊断提供有力而可靠的数据支持。同时结合实际情况给出相应的结果,该仪器电路简单、成本低、性能优异。     

受迫振动对振动传感器干扰分析

在运行时因其转动部分的转动惯量不可能达到绝对平衡而会产生一个与旋转机械转动频率相对应的强迫力，并使电涡流振动传感器的探头支座发生受迫振动。以某压缩机组的检修检测为例，描述了测试系统的组成、振动传感器的受干扰现象和排查试验结果；通过理论分析证明了干扰现象的存在，并对压缩机振动传感器受迫振动提出了解决方案。改变安装位置和安装方式及调整设备结构以调整设备的固有频率ω₀,或在满足工艺要求条件下调整设备转速以调整设备的转动频率f,可以尽量避免由设备共振引起的参数波动。     

旋转电弧传感器结构优化设计

针对现有旋转电弧传感器转速高、振动大的缺点,运用三维软件和ADAMS软件建立圆锥摆式高速旋转电弧传感器虚拟样机,并对传感器进行振动分析。通过增加平衡结构来减小传感器的振动,并在ADAMS中对平衡结构参数进行优化设计。优化结果表明,优化后传感器的振幅是优化前的12.9%,有效地降低了旋转电弧传感器的振动,提高了焊接成形质量。     

基于LabVIEW的旋转机械转子振动监测系统

采用传感器和信号调理技术对旋转机械转子振动的各种信号进行采集、处理,并利用LabVIEW强大的信号处理、分析和数学运算功能对信号进行显示、分析,实现了在线转子的运转状况的监测,设计出了基于LabVIEW的旋转机械转子振动的监测系统.该系统可连续测量和监视转子振动有关的各类参量:转速、轴振、轴位移等,具有直观的显示界面、强大的信号分析以及数据存储管理功能.能及时识别旋转机械设备的异常状态,保证设备安全可靠地运行,并可以为控制设备运行于最优状态以及早期诊断设备故障提供依据.     

基于耦合源误差分析的转子振动信号识别方法

转子振动信号实时监测是保障旋转机械健康运行的关键,转子圆度误差和电涡流位移传感器误差的耦合源误差在以往的研究和振动监测中很少考虑,使得转子振动信号有一定的失真,甚至会引起误判。以实际转子为例,提出了圆度误差测量表达式;测量和分析了两种常用电涡流位移传感器的误差,利用傅里叶拟合方法构建了圆度误差和电涡流位移传感器耦合源误差表达式,建立了耦合源误差与转子振动信号之间的映射关系。提出了点-点法、平均值法与最大值法3种转子振动信号识别方法,3种方法都能有效识别转子振动信号,其中点-点法最精确,识别误差占比约20%;平均值法计算简便,识别误差占比约10%;最大值法偏保守,但可有效避免误判,识别误差占比约32%。     

大型旋转机械振动现场测试与故障特征分析

为了分析研究旋转机械的故障机理,对某发电厂200MW汽轮发电机组的停机过程进行了现场测试。结果表明,该机组转子系统具有复杂的振动特性和丰富的故障特征,存在明显的非线性故障和多重故障现象。本文基于这些振动测试结果,对转子系统的典型故障现象进行归纳,对其故障机理进行定性分析。所得实验数据和分析结果对大型旋转机械的动态设计、改造、监测与运行管理具有指导意义。     

流致振动差压式测振装置的研究

为解决管束流致振动试验中,现有接触式振动测量方法的应用局限性,提出一种基于测量受激对象换热管两侧压差脉动频率原理的测振装置,即差压式测振装置。差压式测振装置解决了传统接触式传感器对换热管外部流场的干扰问题以及安装空间受限的问题。为了验证差压式测振装置的有效性,分别进行了单管和换热管束两类流致振动测试试验。试验结果表明,差压式测振装置能在复杂的流动环境中准确捕捉到换热管受到的各类激振形式的频率,而且单管流致振动试验结果表明差压式测振装置所测得的周期性涡激振动频率与理论值偏差在5%以内。因此,差压式测振装置的研制与应用对于流致振动试验的测试以及换热管振动的长期监测均有很重要的意义。     

应用于精密测量的高性能隔振平台的研制

随着传感器技术的发展和测量方法的改进,各种精密测量仪器的性能得到了很大的提高,但是振动干扰很大程度上限制了精密仪器的性能发挥,尤其在各类高分辨率测量场合和超精密加工制造过程更是如此。本文设计了以空气弹簧为主要元件的隔振平台,并对隔振平台的性能进行了测试,实验证明该隔振平台可以有效地隔离和减小外界振动的影响,满足精密测量的性能要求。     

面向工程振动环境监测需求的MEMS加速度计及其应用

要:随着我国重大建设项目的日益增多,核电设施、大型桥梁、大科学装置等重要建筑工程对其所处环境的振动控制要求愈发苛刻,对工程振动的监测需求也日益强烈.基于硅微加工和超精密制造的MEMS加速度计集成度更高、尺寸更小、功耗和成本更低,高度契合需要使用极多加速度计的振动环境监测的应用需求.文中介绍了压电式和电容式MEMS加速度...     

叠层板型堆芯元件模型的流致振动测试

为了保证叠层板状结构在流致振动时的强度、刚度、稳定性及可靠度，需要测量和分析叠层板状结构在流场中的固有振动特性。由于结构元件各单板之间的距离很小，常规的测试方法不能测出该结构的真实动态特性参数，提出一种电磁法测试技术。测试结果表明：叠层板状元件的固有频率随着流速的增大而下降；其流致振动是一种随机振动过程，并具有复模态特性；电磁法具有较高的可靠性和精度，对流致振动测试具有较好的实用胜。     

基于时间平均成像的结构振动测量

介绍了利用时间平均成像的简谐激励方法测量多自由度结构振动的原理。由于该方法只需用CCD图像传感器分别摄取被测结构某点在静态和在简谐激励下的时间平均成像，即可得出在此频率下结构响应的振幅，因而在结构非接触测量领域中是一种具有较大发展潜力的测量方法。本文通过实验验证了该方法的有效性。     

Laser based measurement for the monitoring of shaft misalignment

This paper presents a method for real-time online monitoring of shaft misalignment, which is a common problem in rotating machinery, such as the drive train of wind turbines. A non-contact laser based measurement method is used to monitor positional changes of a rotating shaft in real time while in operation. The results are then used to detect the presence of shaft misalignment. An experimental test rig is designed to measure shaft misalignment and the results from the work show that the technique can be used for the monitoring of both offset and angular shaft misalignment, which will have applications in the condition monitoring and maintenance of various types of rotating machinery.     

基于位置敏感探测器的六自由度精密位姿测量系统

位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)是一种高精度的二维位移测量传感器,利用三片二维PSD的组合实现空间六自由度相对运动的位移和角度测量。测量系统主要包括三片PSD传感器(包括PSD光敏面和发光管)、低噪声的信号调理和AD采集电路,采用三片PSD正交布局方案,通过PSD光敏面的光点位置计算相对运动的位移和角度。设计了六自由度的PSD标定测试系统,用于PSD测量系统中心偏移和发光管安装误差的标定测试。测试结果表明,PSD测量系统的测量范围优于位移±10mm、角度±2.5°,标定后PSD测量系统的噪声误差为位移0.1mm、角度0.02°,测量系统的绝对位移误差小于0.5mm、角度误差小于0.14°,满足系统0.5mm和0.5°的指标要求。此外,对PSD传感器的环境适应性进行了评估。PSD测量系统具有量程宽、精度高、线性度好的优点,成功应用于天舟1号货运飞船微重力主动隔振装置的相对运动测量中。