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《重庆大学》 2005年
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基于DSP的便携式现场动平衡测试仪的开发与研究

李文清  
【摘要】:研究表明,转子不平衡引起的故障约占机械全部故障的60%以上。因此,对于各类旋转机械,在制造和使用时都要对转子或整机进行严格的动平衡。动平衡的一般做法主要有两种:平衡机法和现场动平衡法。现场动平衡技术以其方便、高效和低廉的特点取得了越来越广泛的应用。 国内外目前所用的大部分动平衡仪器都是基于单片机技术的,因其主控芯片性能和存储容量等的限制,系统功能的可扩展性有限,对于信号处理的大量数字运算能力不强,动平衡的精度和速度不理想,可进行动平衡的转子转速范围窄。为适应现代动平衡的需要,提高测试精度,使人机界面更加友好,本文将现场动平衡技术和数字信号处理等技术结合起来,开发了一套基于DSP 的转子现场动平衡测试系统。 本文介绍了旋转机械状态监测技术与故障诊断技术的发展概况,转子动平衡测试技术的发展, DSP(数字信号处理)技术在动平衡测试中的应用和现状,以及本课题的研究目的、内容与意义。叙述了测量动不平衡量的常见方法:三点法和影响系数法。文章提出采用TMS320LF2407 为主控芯片,介绍了系统总体方案设计、硬件设计、软件设计、并给出了详细的实验步骤和实验数据分析。为了精确提取反映动平衡的特征频率成分,关键是要对转速基准信号的准确测量和对转子两支承处振动模拟信号的精确采集。本文的关键技术主要有: (1)对光电传感器的输出信号进行整形、电平转换等,然后接入DSP 的捕获引脚,利用DSP 的捕获功能准确测量转子转速; (2)采用锁相环路对基准信号64 倍频,作为DSP 内置A/D 的采样触发脉冲,实现对不同转速转子的振动信号进行64 点整周期采样; (3)采用锁相环路对基准信号100 倍频,以提供四阶开关电容滤波器MF10ccn 的时钟脉冲,实现以转子转频为中心频率的自适应带通滤波; (4)系统软件的主体框架及各功能模块的设计与实现:包括转速测量模块; 单(双)面时域波形显示模块; 单(双)面频域波形显示模块; 单面动平衡测量模块; 双面动平衡测量模块; DSP 与PC 机的数据通讯模块等; (5)动平衡实验及分析。 经过多次现场动平衡测试实验证明,该系统操作方便、运算速度快、平衡精度高,有较好的工程应用价值。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH877

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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9 洪沁;;一种电机转子动平衡测量系统的设计[J];机电工程;2006年01期
10 佟德纯,黄文振;设备综合诊断技术讲座 第十五讲 转子动平衡技术(上)[J];机电一体化;2002年02期
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4 林可;基于单片机的刚性转子现场动平衡测试系统的研制[D];重庆大学;2003年
5 严利平;基于数字信号处理器的配电线路微机保护方法与装置的研制[D];重庆大学;2003年
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【二级引证文献】
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1 伍良生;李俊;肖毅川;周大帅;;基于盘状加工件在线动平衡技术的研究[J];北京工业大学学报;2011年06期
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10 李蒙;基于DSP的便携式测振仪的研发[D];北京化工大学;2005年
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