LabVIEW的旋转机械振动测试分析系统研究

【摘要】：旋转机械在工业部门中常作为动力机械使用,且占据了相当大的比重,保证这类设备的正常运行才能保证工厂的正常运作生产。因此,需对其运行状态进行监测,而振动监测是常用手段。旋转机械正向大型化、复杂化、系统化的方向发展,其运行过程中产生的振动信号越来越复杂,采用传统的平稳信号分析方法不能获得完整的振动特征,需与非平稳振动信号分析方法相结合。 计算机技术的飞速发展,虚拟仪器应运而生。使用虚拟仪器能减少硬件数量,以软件为核心对振动信号进行分析处理,其灵活性及可维护性更强,因此,其在测控领域中使用越来越广泛。LabVIEW软件是目前实现虚拟仪器最流行的设计工具之一,能够高效实现数据采集、分析处理及显示和存储。 针对以上现状,本文首先对旋转机械振动特征进行了研究,分析了其分类以及被监测参数,并对获取振动信号的传感器的工作原理以及选用原则进行了研究,在此基础上对使用接触式测量方法获取振动信号以及使用非接触式测量方法获取转速信号的原理进行了描述。 其次,对旋转机械振动信号的分析方法进行了研究,主要对快速傅里叶变换、联合时频分析技术和阶比分析技术进行了研究,并在LabVIEW平台上对非平稳振动信号进行了仿真分析,其结果与计算结果一致； 再次,对被监测对象进行了研究,布置了振动信号测点以及转速信号测点,并在上述理论研究的基础上,根据数据采集系统建立的一般步骤,搭建了基于虚拟仪器的旋转机械振动信号测试分析系统的硬件平台以及软件平台； 最后,利用建立的振动信号测试与分析系统对发动机壳体振动以及发动机转速进行了监测,获取了其在稳定状态下的频谱分析结果以及阶比分析结果,实现了发动机壳体振动的状态监测。