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基于LabVIEW的旋转机械振动测试系统研究与设计

马存利  
【摘要】:大型旋转机械是工程领域当中最常用的动力机械,为了保障这些大型机械设备的正常运行对生产质量以及生产安全,对大型旋转机械的运行状态进行振动监测是十分必要的。如今的旋转机械发展的越来越复杂,振动信号的复杂程度也会相对提高,用来测试振动信号的仪器数量和种类都会大大提高。因此,需要研发出更加便捷、精确的仪器仪表来对大型旋转机械进行振动监测。近些年计算机技术的飞速发展,虚拟仪器技术不断成熟,并且出现了软件代替硬件的思想。虚拟仪器技术的核心部分是软件,由此发展出了用虚拟仪器来实现振动测试与分析系统的趋势。美国国家仪器(NI)公司开发的LabVIEW软件能够快速、高效地实现数据的采集、分析、处理及显示。利用虚拟仪器来设计振动测试系统减少了大量的硬件设备,降低了实际应用成本,提高了测量速度。鉴于这些现状,本文首先对虚拟仪器技术以及LabVIEW软件进行了详细的介绍。其次,对旋转机械的振动特点和振动测试分析理论进行了研究,其中包括振动的基本概念及分类、振动测试信号的采集,并对振动测试系统的硬件进行了深入研究其中包括传感器的选取、滤波器参数的设置以及数据采集卡的介绍。再次,对信号预处理工作和信号分析处理方法进行了详细的研究,其中包括时域分析法、频域分析法、时频联合分析技术和快速傅里叶变换。最后,在上述理论基础上,利用LabVIEW软件开发平台构建振动测试系统的软件程序,其中包括信号采集、分析、处理、存储、显示等,然后结合软件和硬件对振动测试系统进行仿真分析,并应用到现场中获取频谱图,验证结果的准确性。


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