振动测试系统

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振动传感器性能测试及振动测试系统建模与性能分析实验

振动传感器性能测试及振动测试系统建模与性能分析实验

振动传感器性能测试及振动测试系统建模

与性能分析实验

一、 实验目的

1. 了解各类型振动传感器的工作原理、掌握压阻式加速度传感器的动态校准过程。

2. 掌握正弦、随机振动控制的基本过程,能够根据实际情况合理设计校准过程中的参考谱。

3. 掌握振动传感器的动态校准方法并能计算出振动传感器的各项动态特性指标。

4. 了解振动测试系统的组成,掌握振动测试系统的建模方法

5. 对于测试后未达到设计指标的系统,应当能够设计出动态补偿滤波器以补偿系统的动态特性。

二、实验系统组成

振动测试系统由两部分组成,一部分是振动控制系统,另外一部分就是远程数据采集、处理系统。

实验系统中,振动控制系统的振动台按照预先设定的参考谱进行振动。标准传感器和被校传感器感受相同的振动,经过相应的变送器或放大器输出的电压信号送入数据采集系统,实验工作站(包括实验者开发的数据处理软件)通过网络中的服务器获得所采集的数字信号,进行后续的动态校准、建模与性能分析工作,如图1所示。

● ● ● ● ●

实验工作站

(数据处理软件)

图1 振动测试系统动态校准、建模与性能分析

三、实验系统工作原理

1、振动控制系统工作原理

振动控制系统中的振动台产生动态校准、动态测试所需的标准振动信号。振动控制系统由振动控制仪、功率放大器、振动台和反馈传感器构成,目的是使振动台按照预先设定的参考谱进行振动。振动控制仪安装在工控机中,振动控制信号从工控机发出,经过功率放大器对控制信号进行放大,驱动振动台振动。而振动台的振动情况由安装在台面中心的反馈传感器获取,经过电荷放大器传送至工控机中的振动控制仪,从而形成闭环控制使振动台能够按照设定参考谱进行振动。

风电机组振动检测系统设计及实施方案

风电机组振动检测系统设计及实施方案

风电机组振动检测系统设计及实施方案

田伟峰,马王禹泽,张新荣

(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021)[摘要]本文设计了一套风力发电机组振动检测系统,实现了机组振动信号的采集、存储和分析,并将该系统安装至某风电场的机组中进行了测试验证,检测系统能够满足机组振动信号采集的需要,应用效果良好。

[关键词]风电机组检测系统;检测系统设计;测点布置

[中图分类号]TV731[文献标识码]B

[文章编号]1002—0624(2020)08—0008—02

1检测机组概况

风能是地球上最古老、最重要的能源之一。随着风力发电技术的广泛应用,与之相关的机组振动、故障检测及设备维护等问题得到了高度重视,尤其是风电场投产运行之后,如何保证风电机组安全运行已经成为风力发电领域的核心问题。为了查明机组振动产生的原因,首先要获取机组振动信号数据。

文中设计了一套风力发电机组振动检测系统,实现了振动信号的采集及存储,并将该系统安装至某风电场的机组中进行了测试。某风电场安装了20台G58-850型风力发电机组。选取不同运行状态下的F-05、F-10、F-16号机组作为系统测试对象,进行测试结果对比。F-10号机组在测试前一天维修中没有异常发生,机组正常运行;F-16号机组在测试前一天维护发现机组“异常”,现场检测发现机舱后端噪声增强;F-05号机组在测试前一天维修中存在异常振动、噪声。

2风力发电机组振动检测系统设计

风力发电机组振动检测系统设计原则如下:首先,完整的振动检测系统由硬件、软件及诊断人员三部分组成,如图1所示。其次,系统能够实现数据存储及实时数据分析。最后,软件系统既要接受硬件的数据,实时显示波形数据、测量结果,又要发送命令对硬件系统的采集方式、放大倍数等参数进行控制。

振动试验系统测试报告

振动试验系统测试报告

振动试验系统测试报告

振动试验系统测试报告

一、系统组成:BTH-1208LS数据采集卡、CT5210恒流适配器、传感器:

CT1005L(电荷灵敏度为52.20mV/g)、CT1010LC(电荷灵敏度为99.1mV/g)、CT1050LC(电荷灵敏度为505mV/g),DAQami数据采集应用软件

二、系统参数设置:

1、通道设置:如图1所示,设置3个模拟输入通道,其中AI0代表CT1005L ,AI1代表CT1010LC ,AI2代表CT1050LC。在图表中分别用红色,黄色,绿色表示。量程选择±5V。

图1 通道配置

2、采样率设定:如图2,采样率配置为1000采样点/秒/通道。

图2 采样率配置

三、测试试验

本测试设置两种试验,敲击试验(用手敲击适配器顶端)和手机来电振动试验。

1、敲击试验:

将实验仪器顺次连接起来,如图3所示。

图3 振动敲击试验系统

依次单独开启通道AI0、AI1、AI2,用手敲击适配器顶端同一位置,采集软件中采集到的波形如图4、5、6所示;3个通道同时开启时的波形如图7所示。

图4 单独应用CT1005L时的波形图

图5 单独应用CT1010LC时的波形图

图6单独应用CT1050LC时的波形图

图7三个传感器同时应用时的波形图

从图4—7可看出,在受到同样的外界振动(用手敲击)时,CT1005L 对振动的反应很不灵敏,CT1010LC对振动的反应也不灵敏,而CT1050LC 对振动反应很灵敏,能清楚的反应出它每次受到的振动。

2、手机来电振动试验

系统连接图如图8所示

图8 手机来电振动试验系统

振动试验系统计量现状及发展综述

振动试验系统计量现状及发展综述
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采用正弦逼近法的迈克尔逊正交激光干涉仪
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• 正弦逼近法在迈克尔逊激光干涉仪上做了 改进,使其干涉输出有两路正交信号,加之 后续的波形记录与数据处理,所以一次绝对 校准后不仅获得了加速度幅值,而且可以 获得相位 ,这是近年来振动绝对校准的一 个突破。
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5.振动计量发展趋势
• 近年来, 随着计算机软硬件技术和信号处 理技术的飞速发展, 数据采集卡的采集速 度、分辨率和存储量的大幅度增长,使得实 现对频率变化达数MHz 以上的光电信号的 采集和存储成为可能。而计算机运算速度 的提高和应用软件的强大功能,也使得完成 数据分析处理和复杂的数学解算相对容易。 这些为振动计量的发展注入了强大的生命 力,其发展趋势主要体现在以下几个方面:
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随机激励和正弦激励 的主要特点对比
校准激励方式 分析中泄漏 非线性的线性拟 合 校准速度 对环境要求 随机 有 可拟合 快 低
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正弦 可避免 不可 慢 高
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3.振动传感器与振动试验系统计 量量传关系
• 通过对振动传感器的校准(检定),可以将国家 最高计量标准所复现的振动量值通过对振动试验 系统的控制和校准(检定),传递到各类振动试 验系统中,以保证振动试验系统试验参数的准确 和一致。对大多数的振动试验系统来讲,由于传 感器的安装,长电缆的使用,信号调节,控制系 统与驱动和反馈环节的匹配等系统因素,振动参 数最小误差可达2%,最大误差可达10%。

振动检测仪表与系统

振动检测仪表与系统

GSP-827 频谱分析仪
技术特点: •高频率稳定度:±5ppm •输入范围:-105dBm~+20dBm •高性能之噪音准位:-140dBm/Hz •解析频宽(RBW):3K,30K,300K,4MHz •ACPR/OCBW/CH POWER量测 •双窗口同时量测两个频率 •10组完善量测功能游标 •100组带时标的轨迹/设定存储 •RS-232C •设定上下限进行PASS/FAIL比较 •触发功能:VIDE0/EXTERNAL •64K~19.2M的外部参考时钟输入 •AC/DC/BATTERY供电,结构轻巧,携带方便
图4-5 便携式测振仪
振通911C存储测振表
911C 是计算机化的新一代汉字显示存贮测振表。它 用电池供电,与压电加速度传感器配合可以测量和 存储 1000 个测点的振动加速度、速度、位移、包络 解调以及它们的参考值。
主要特点



自动量程,测量效率高; 直接给出局部异常,全面磨损或转子轴系故障等诊断 结论; 歪度、峭度值显示; 真有效值和等效峰值检测,测量质量高; 有回忆功能,对每个测点都可存贮和再现四个正常参 考值(加速度峰值,速度有效值,位移峰峰值和包络 解调)以供现场比较; 存储量可达1000组数据(包括序号、加速度、速度、 位移和包络解调的测量值和正常参考值); 自动定时关机,电池电压低报警,存贮器有断电保护。

振动测试及其信号处理

振动测试及其信号处理

振动测试及其信号处理

伏晓煜倪青吴靖宇王伟

摘要:随着试验条件和技术的不断完善,越来越多的领域需要进行振动测试,尤其是土木工程领域。本文首先介绍了振动测试的基本内容和测试系统的组成,其次对振动测试中的激励方式进行了简单的概括,最后总结了信号数据的处理一般方法,包括数据的预处理方法、时域处理方法和频域处理方法。

关键词:振动测试测试系统信号处理

Vibration Test and Signal processing

Fu Xiaoyu Ni Qing Wu Jingyu Wang Wei

Abstract: Vibration test has been applied in more and more fields, especially in civil engineering, as experiment methods and technology elevated. This paper introduced the contents of vibration test and consists of test system firstly, and generalized the exciting mode subsequently. General methods of vibration signal processing were summarized in the end, including preprocessing, time-domain processing and frequency-domain processing methods.

机械振动测试与分析.docx机械振动测试与分析.docx

机械振动测试与分析.docx机械振动测试与分析.docx

第8章机械振动测试与分析

8.1 概述

机械振动是自然界、工程技术和日常生活中普遍存在的物理现象。各种机器、仪器和设备运行时,不可避免地存在着诸如回转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、润滑状况的不良及间隙等原因而引起受力的变动、碰撞和冲击,以及由于使用、运输和外界环境下能量传递、存储和释放都会诱发或激励机械振动。所以说,任何一台运行着的机器、仪器和设备都存在着振动现象。

在大多数情况下,机械振动是有害的。振动往往会破坏机器的正常工作和原有性能,振动的动载荷使机器加速失效、缩短使用寿命甚至导致损坏造成事故。机械振动还直接或间接地产生噪声,恶化环境和劳动条件,危害人类的健康。因此,要采取适当的措施使机器振动在限定范围之内,以避免危害人类和其他结构。

随着现代工业技术的发展,除了对各种机械设备提出了低振级和低噪声的要求外,还应随时对生产过程或设备进行监测、诊断,对工作环境进行控制,这些都离不开振动测量。为了提高机械结构的抗振性能,有必要进行机械结构的振动分析和振动设计,找出其薄弱环节,改善其抗振性能。另外,对于许多承受复杂载荷或本身性质复杂的机械结构的动力学模型及其动力学参数,如阻尼系数、固有频率和边界条件等,目前尚无法用理论公式正确计算,振动试验和测量便是唯一的求解方法。因此,振动测试在工程技术中起着十分重要的作用。

振动测试的目的,归纳起来主要有以下几个方面:

(1) 检查机器运转时的振动特性,以检验产品质量;

(2) 测定机械系统的动态响应特性,以便确定机器设备承受振动和冲击的能力,并为产品的改进设计提供依据;

振动测试技术

振动测试技术

任务4 振动测试技术

铁路工程结构的振动试验中,常有大量的物理量如应力(应变)、位移、速度、加速度等,需要进行量测、记录和分析。由于结构的动应变与静应变的测量元件、测量方法基本相同,不同之处在于需要采用动态应变仪进行量测。振动参量可用不同类型的传感器予以感受拾起,并从被测量对象中引出,形成测量信号,将能量通过测量线路发送出去,再通过仪器仪表将振动过程中的物理量进行测量并记录下来。传感器是振动测试系统中的一个重要组成部分,它具有独立的结构形式。按照被测物理量来分类,传感器可以分为位移传感器、速度传感器和加速度传感器;按照工作原理来分类,传感器可以分为机械式传感器和电测传感器(包括磁电式、压电式、电感式、应变式)两大类。在本节中,主要介绍各类振动参量测试仪器及传感器的基本原理、构造与使用方法。

一、惯性式传感器

惯性式传感器有位移、速度及加速度传感器三种。它的特点是直接对机械量(位移速度、加速度)进行测量,故输入、输出均为机械量。常用的惯性式位移传感器有:机械式测振仪、地震仪等。惯性式传感器的工作原理及其特性曲线在振动传感果中最具有代表性,其他类型传感器大都是在此基础上发展而得到的。

在惯性式传感器中,质量弹簧系统将振动参数转换成了质量块相对于仪器壳体的位移,使传感器可以正确反映振动体的位移、速度和加速度。但由于测试工作的需要,传感器除应正确反映振动体的振动外,还应不失真地将位移、速度和加速度等振动参量转换为电量,以便用电量进行量测。

一般地,桥梁结构、厂房、民用建筑的一阶自振频率在零点几到十几赫兹之间,这就要求传感器具有很低的自振频率。为降低an,必须加大质量块m。因此一般惯性式位移传感器的体积较大也较重,使用时对被测系统有一定影响,特别对于一些质量较小的振动体就不太适用。

旋转机械振动在线监测系统方案

旋转机械振动在线监测系统方案

旋转机械振动在线监测

系统方案

Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

5971旋转机械振动在线监测系统方案

1方案依据

本方案依据用户所提供的“振动监测系统技术要求”,围绕该要求进行方案设计。

2测试内容

测试对象包括以下内容:在线监测设备的振动情况,每套设备有六个振动传感器,总共是四套设备,可以做成四套振动监控,也可以做成一套监控。

3技术要点

振动监测系统所含技术要点或难点或技术关键主要是:

1.传感器部分

振动监测系统主要涉及低频振动信号采集,对传感器的频响要求与灵敏度要求较高,如下:

马达Motor转速为1400rpm,其余轴承转速均约160rpm,工作频率低;

2.测试系统部分

可靠性:系统的可靠性是确定总体方案的主要依据;

使用方便:操作程序明确,能用实时显示测量值及相应的测量数据曲线;

抗干扰能力:系统的电性能稳定,抗干扰能力强,数据真实可靠;

4系统方案

4.1系统架构

振动监测系统核心硬件由计算机、数据采集系统-5971、数据分析软件组成。每个5971振动监测采集系统均内置高性能嵌入式处理器、高速硬盘,以太网接口。通过以太网络连接到监控计算机上进行数据存储分析。

在采样过程中,各个采集系统采样的数据能实时发送传输到计算机中存储、处理、分析,并可动态实时切换通道显示振动波形、频谱等。

4.2系统配置

对于振动测试系统,根据需要配置如下两个方案:

名称数量备注

5971旋转机械运行状态

在线监测系统

1台6通道/台

美国PCB625B10/010BZ

加速度传感器

单自由度振动系统固有频率及阻尼的测定-实验报告

单自由度振动系统固有频率及阻尼的测定-实验报告

(2) 阻尼������ = 0.8A
������3 = 0.461V ������3 = 0.451s
������4 = −0.412V ������4 = 0.498s
������ = 4, ������������ = 0.095s, ������������ = 10.544Hz
������1 = 1.578V
-4-
六.实验数据记录
1. 自由衰减振动
(1) 阻尼������ = 0.6A
������ = 4, ������������ = 0.095s, ������������ = 10.582Hz
������1 = 2.053V
������2 = −1.743V
������1 = 0.073s
������2 = 0.121s
-7.4
7
0.117
-10.5
8
0.158
-10.7
8
0.153
-15.3
9
0.255
-19.1ຫໍສະໝຸດ Baidu
9
0.238
-27.1
10
0.638
-57.2
10
0.447
-65.0
11
0.411
-143.5
11
0.344
-130.1
12
0.197

振动系统固有频率的测试

振动系统固有频率的测试
NVH是噪声(Noise)、振动(Vibration)与舒适性(Harshness)的英文缩写, 由于三者在汽车等机械振动中同时出现且密不可分,因此常把它们放在一 起进行研究,并统称为车辆的NVH问题。由于车辆的NVH问题日益受到 消费者的普遍关注,因此该问题也成为国内外汽车业各大整车、零部件生 产企业关注的重点。 人们在汽车中的舒适性感受都属于车辆NVH问题研究的范畴,并可从不 同角度对其进行分析和解决,既可以是系统的,又可以是独立的。从感受 不舒适的地方开始,判断振动的起源,分析噪声传播的途径等,最后做出 解决问题的方案。为整车制造厂提供汽车零部件的生产企业同样也会遇到 NVH问题。以我厂生产的汽车转向管柱产品为例,可以通过对转向操纵机 构和仪表板进行有限元分析,使转向管柱、方向盘的固有频率移出激励频 率范围,并保证仪表板的响应振幅最小。
实验装置
1、振动系统:简支 、振动系统: 激振器。 梁、激振器。 2、测振系统:传感 、测振系统: 器、 ZJY-601A型 型 振动教学实验仪、 振动教学实验仪、 INV303系列智能信 系列智能信 号采集处理分析仪、 号采集处理分析仪、 计算机及DASP大容 计算机及 大容 量数据采集与信号 处理分析软件。 处理分析软件。
&& = −ω Y sin(ωt − ϕ ) y
2
ω = ωn , ϕ =
π
X轴信号和 轴信号的相位差为 度。根据利萨如 轴信号和Y轴信号的相位差为 轴信号和 轴信号的相位差为90度 图原理可知,屏幕上的图象应是一个正椭圆。 图原理可知,屏幕上的图象应是一个正椭圆。

振动系统固有频率的测试实验原理、方法和报告

振动系统固有频率的测试实验原理、方法和报告

振动系统固有频率的测试

一、实验目的

1、学习振动系统固有频率的测试方法;

2、学习共振动法测试振动固有频率的原理与方法

二、实验装置简图

图2-11、简支梁2、加速度传感器3、接触式激振器

三、实验仪器简介

请参照实验一《简谐振动幅值测量》内介绍。

四、实验原理

1、幅值判别法

在激振功率输出不变的情况下,由低到高调节激振器的激振频率,通过示波器可以观察到在某一频率下,任一振动量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加,这就是机械振动系统的某阶固有频率。

这种方法简单易行,但在阻尼较大的情况下,不同的测量方法得出的共振频率稍有差别,不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样,这样对于一种类型的传感器在某阶频率时不够敏感。

2、相位判别法

相位判别法时根据共振时特殊的相位值以及共振前后相位变化规律所提出来的一种共振判别法。

在简谐力激振的情况下,用相位法来判定共振是一种较为敏感的方法,而且共振时的频率就是系统的无阻尼固有频率,可以排除阻尼因素的影响。

激振信号为:F=F sinωt位移信号为:x=x0sin(ωt+φ)

速度信号为:v=ωx0cos(ωt+φ)加速度信号为:a=-ω2x0sin(ωt+φ)

1)位移判别共振

将激振信号输入到采集仪的第一通道(即X轴),位移传感器输出信号或通过振教仪积分档输出量为位移的信号输入到第二通道(即Y轴),此时两通道的信号分别为:

激振信号为:F=F sinωt

位移信号为:x=x0sin(ωt+φ)

共振时,ω=ωn,φ=π/2,X轴信号和Y轴信号的相位差为π/2,根据莉萨如图原理可知,屏幕上的图形将是一个正椭圆。当ω略大于ωn或略小于ωn时,图像都将由正椭圆变为斜椭圆,其变化过程如图2-2所示。因此图像由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。

LMS多通道振动噪声测试与动力学分析系统

LMS多通道振动噪声测试与动力学分析系统
实验室主要设备:LMS多通道振动噪声测试与动力学分析系统
型号:LMS SCADASⅢ
产wenku.baidu.com(厂商):比利时LMS公司
价格:6.02万欧元
主要用途:
LMS SCADASⅢ数采前端广泛用于试验室和外场试验的高速高质量的数据采集和信号调理,它与紧密集成的LMS Test.Lab振动噪声试验分析系统以及LMS Virtual.Lab虚拟仿真软件相结合,可以完成结构和系统的频谱分析、模态分析、工作变形分析(ODS)、工作模态分析(OMA)、试验和仿真的相关性分析、振动和噪声的传递路径分析(TPA)、复杂结构的刚体特性(如重心、惯性矩和惯性主轴等)计算、汽车等旋转机械的转速跟踪、阶次分析、倍频程分析、同步扭振分析、声品质分析以及包括汽车等机械产品的各种标准鉴定试验,并提供完整的工程质询服务。

风电机组振动在线监测系统

风电机组振动在线监测系统

风电机组振动在线监测系统摘要:

风电机组振动在线监测系统对于风力发电设备的正常运行具有重要意义。本

文旨在探讨风电机组振动在线监测系统的设计及其应用,通过对其原理、构成、

性能进行深入分析,旨在提高风电机组的运行效率和安全性。

关键词:风电机组;在线监测

引言

随着可再生能源在全球范围内的持续发展,风力发电作为一种清洁、高效的

能源形式,其重要性日益凸显。然而,风力发电机组在运行过程中,由于风速的

波动、机械部件的运动等多种因素,可能导致机组产生振动,进而引发设备损坏,影响电力生产。因此,针对风电机组振动进行实时监测具有重要意义。本文将重

点介绍一种风电机组振动在线监测系统的设计及其应用情况。

关键词:风力发电机组;在线振动检测;振动;

1.系统原理及相关组成部分

风电机组振动在线监测系统包括振动传感器、仪表以及运行于仪表上的分析

软件。将振动传感器设置在弹性支撑的关键部位,通过电缆传输振动量至监测仪表,由仪表软件部分——“振动监测故障诊断系统”进行分析确定振动量级别,

最后根据振动级别判断是否发生故障。最终完成风机传动轴对中状况监测;弹性

支撑老化情况监测;发电机轴承监测。

风电机组振动在线监测系统通过安装在工作机组上的振动传感器实时监测机

组的振动情况。传感器将采集到的振动信号传递给监测系统,系统通过对信号的

处理和分析,判断机组当前的运行状态,以便在出现故障时及时发现并采取相应

的措施。

1.1系统的总体设计

系统应包括数据采集、数据处理和数据分析三个核心部分。数据采集部分负责振动信号的采集,数据处理部分负责信号的处理,如去噪、滤波等,数据分析部分负责对数据进行深入分析,提取机组振动特征。应根据机组类型和监测需求选择合适的振动传感器,如加速度传感器、速度传感器等,同时应考虑传感器的安装位置和安装方式。此外,还需要选择合适的信号采集器和数据存储设备。软件系统既要接受硬件的数据,实时显示波形数据、测量结果,又要发送命令对硬件系统的采集方式、放大倍数等参数进行控制。此外,软件系统还需要具备数据存储和数据分析功能,以便对机组振动情况进行长期监测和趋势分析。

震动测试系统的设计与分析

震动测试系统的设计与分析

震动测试系统的设计与分析

随着科技的不断发展和人们对产品质量要求的不断提高,震动

测试系统逐渐成为了各种工业、科学领域中不可或缺的测试设备。震动测试系统主要用于测试各种产品和器材在不同震动环境下的

耐受性和损坏情况,以推进产品的研发、生产和应用。本文将从

系统设计和分析两个方面对震动测试系统进行探讨。

一、系统设计

震动测试系统的设计应从软件、硬件和结构三个层面进行考虑。首先,软件方面,系统应具备高可靠性、高精度、高速度等特点,便于测试过程的实时跟踪和数据分析。系统的控制器应能够提供

多种测试模式和参数设置,方便用户根据不同测试需求进行自由

切换。同时,应具备较完善的数据管理和记录功能,便于将测试

数据进行查询和比对分析。

其次,硬件方面,系统应选用高品质的模块和器材,以提供更

为准确和可靠的信号输出和输入。震动台的设计应能够满足用户

不同的测试需求,如振动频率、振动加速度、工作台尺寸等。同时,为确保测试精度和安全性,系统应设置多重安全保护措施,

如电机过载保护、过压保护、过流保护等。

最后,结构方面,系统应设计合理,便于操作和移动。震动测

试系统通常设计为单元化结构,以便于用户根据测试对象的大小

和形状进行适配和升级。同时,系统的结构应足够坚固和稳定,

以保证测试精度和安全性。结构设计时应合理考虑系统的重心和

应力均衡,以避免系统出现严重的振动和共振现象。

二、系统分析

在使用震动测试系统进行测试时,我们需要根据系统的性能和

测试需求进行合理的参数设置。其中最关键的因素是振动频率、

振动加速度、工作台尺寸等。

振动频率是指在测试中震动台振动的频率,通常用Hz表示,

振动试验分类

振动试验分类

正弦扫频振动为确定性振动,振动控制系统输出按规定振动量级、在试验频率范围内,以某种规律连续改变频率的连续单正弦激励信号,以考核试件在某频率段内的抗振能力和耐振强度。

正弦扫频试验在研究结构的共振峰特性时是尤为有效的。结构共振点上会激发出很高的响应,在共振点实行定频振动,是疲劳试验的有效手段。

美国迪飞DP SignalStar 与北京西科 Standard 2x 正弦试验的最重要特点是使用跟踪滤波器技术,使用固定的或者比例带宽的高品质数字跟踪滤波器可以确保在存在环境噪声的情况下仍然能精确地测量和控制正弦试验。

2.谐振搜索和驻留试验

谐振搜索和驻留试验,首先通过正弦扫频获取试件谐振特征的传递函数。通过分析传递函数的幅值和Q值(尖锐度)判断哪些模态会被评估为谐振峰。

驻留则通过输出频率为谐振峰频率的激励信号来测试试件的疲劳特性,共振驻留试验可提供试件结构完整性等方面的信息。

谐振搜索和驻留在很多机械结构的疲劳试验中非常有效。在高周期关键部件如涡轮机叶片和汽车曲轴的疲劳试验中非常常见。

美国迪飞DP SignalStar 与北京西科 Standard 2x 疲劳试验中会自动跟踪谐振峰的偏移来驻留激励,同时可以限制幅值和频率的偏离度来终止试验。

3.多正弦试验

疲劳试验时,如汽车厂商的发动机部件试验,多个频率的正弦同步扫频可以大大减少试验时间。在德国汽车制造商组织的推动下,该方法目前正越来越广泛地为其他谐波试验所应用。

依据一家知名的德国汽车制造商的要求。多频率正弦试验已经发展为汽车发动机组件可靠性试验的一个重要方法。这一试验方法的目的是在不影响试验效果的前提下降低试验时间和开发成本。

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一、振动测试系统

1.主要功能

DASP V10振动测试系统包括信号采集和实时分析软硬件。DASP V10 是一套运行在Windows95/98/Me/NT/2000/Xp平台上的多通道信号采集和实时分析软件,通过和东方所的不同硬件配合使用,即可构成一个可进行多种动静态试验的试验室。DASP V10 软件既具有多类型视窗的多模块功能高度集成特性,具有操作便捷的特点。基于东方所在各种工程应用领域的长期经验,DASP-V10对各种功能模块重新进行整合,成为一套功能更加全面、操作更加便捷、界面更加美观、性能继续保持领先的动静态信号测试分析系统。DASP V10 软件的每一个模块中均包含了非常多的功能,各种功能可交错使用,在测试和分析的功能和性能上突破了以往信号分析仪的种种限制,与INV系列采集仪配合形成的系统的各项指标均可达到或超过国家高级仪器的标准。DASP V10 软件的所有测试分析结果都可以多种方式输出,包括图形的复制、存盘、打印,数据导出为TXT、CSV、Excel电子表格和Access数据库格式,并可轻松输出图文并茂的Word格式或者Html格式的分析报告。基于DASP V10 的平台上,还可以运行专业模态和动力学分析系统、虚拟仪器库、信号发生器以及针对声学、旋转机械、路桥土木、计量检定等行业的多种软件系统,满足各方面各层次的测试和分析需求。

3.隶属

(1)实验室:水机测控实验室(B01-205/207)

(2)负责人:魏德华

二、ANSYS/CFD流体分析软件

1.主要功能

FLUENT、CFX是目前国际上比较流行的商用CFD软件包,国际市场占有率达70%。凡跟流体、热传递及化学反应等有关的领域均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能,在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛应用,包括管路、渠道、流体机械、燃烧、环境分析、油气消散/聚积、喷射控制、多相流等方面的流动计算分析。

2.主要设备

3.隶属

(1)实验室:水机测控实验室(B01-205/207)

(2)负责人:石祥钟

三、水轮机测控系统

1.主要功能

水轮机测控系统是以美国NI虚拟仪器为核心的一套测控系统,NI的软硬件具有多种应用功能,从简单的数据记录到高性能的自动化测试、工业控制以及高级嵌入式控制与监测,提供了模块化和易于使用的解决方案。

1. 数据采集,通过传感器测量电气或物理信号。

2. 模块化仪器,同步多个高性能的I / O和转换硬件,自定制自动化测试系统。

3. 嵌入式监测与控制硬件,原型开发并将高级监测和控制应用部署至坚固和可重配置硬件。

4. 工业通信,与过程仪器、PLC和传感器进行通信。

5. 仪器控制,通过硬件总线或软件编程语言,连接并控制您的仪器。

LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。虚拟仪器编程环境LabWindows/CVI Measurement Studio,LabWindows/CVI 是NI公司推出的交互式C语言开发平台。它的集成化开发环境、交互式编程方法、函数面板和丰富的库函数大大增强了语言的功能。它是一种32位的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发工具,可在多操作系统下运行。是以ANIS C为核心的交互式虚拟仪器开发环境,将功能强大的C语言与测控技术有机结合。

LavWindows/CVI主要应用在各种测试、控制、故障分析及信息处理软件的开发中,与NI公司开发的另一个虚拟仪器开发工具LabVIEW相比,其更适合中、大型复杂测试软件的开发。基于LavWindows/CVI设计的虚拟仪器在无损检测、电力仪表系统、温控系统、流程控制系统、故障诊断和医疗等领域中发挥着重要作用。

2.主要仪器

3.隶属

(1)实验室:水机测控实验室(B01-205/207)

(2)负责人:魏德华

四、视频监视系统

1.主要功能

远、近程视频采集、传输、监控等。

3.隶属

(1)实验室:水机测控实验室(B01-205/207)

(2)负责人:魏德华

五、安捷伦DSOX4104A示波器

1.主要功能

观测并记录放电时间在3ns以上、上升时间为2ns以上的放电信号。

2.主要设备

设备名称:数字荧光示波器

型号规格:DSOX4104A

生产厂商:美国安捷伦

设备价值:10万

签订合同日期:2013.12

预计到货日期:2014.12

主要技术指标:带宽:1G;采样率5Ga/s ; 存储深度:4M。

3.隶属

(1)实验室:电站水处理实验室(暂用B01-106/108)

(2)负责人:高旭东

六、智能水利仪器开发系统

1.主要功能

(1)基本工具与材料:包括实验室基本制作用手动、简单电动的工具,焊接用的烙

铁,常用的电阻电容,三极管,二极管,运算放大器,CMOS电路,TTL电路,满足一般实验用的常备耗材。

(2)测量仪器仪表:包括示波器,信号发生器,万用表,调压器,用来做实验测量,训练学生动手能力。其中一些虚拟的示波器、逻辑分析仪,既节约了设备成本,又代表了虚拟仪器发展方向的方向,让学生了解当前动态,寻找研究切入点。

(3)各种学习板、开发板套件:有基本的51系列单片机学习套件,也有比较先进的学习套件,例如,有DSP套件用于研究高速数字处理和傅立叶变换,有当今最先进的电子逻辑和智能控制构成方式的FPGA学习套件,也有AMR、触摸屏等先进的嵌入式系统开发学习套件,共不同层次学习开发之用。

(4)实训与制作:注重全面、综合与动手,有综合型传感器实验台KYCSY2001B可以较为

全面地做传感器实验,共计58种实验,用于水动、智能水利、非电量测量课程;也有机器人和机械手实验制作,可以用于课堂教学,也可以用于各种竞技、竞赛、模型制作;其中的微型机床,一方面用来培养学生实际的操控动手能力,另一方面可以实际为老师、学生的实验、竞赛做实际的零件加工用。

2.主要设备

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