小型转子振动模拟实验系统的设计学位论文.doc

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1、济南大学毕业设计毕业设计题目小型转子振动模拟实验系统的设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机自0705学生王学斌学号20070403200指导教师马玉真二〇一一年六月八日-1-济南大学毕业设计-1-济南大学毕业设计-20-济南大学毕业设计1前言1.1转子振动检测的背景及意义旋转机械是广泛用于各行各业，其中许多设备都是生产流程上的关键机械设备，是企业进行设备状态监测的主要对象。加强监测和改善诊断设备等，以确保设备充分而有效地运行，提高生产经营，提高产品质量，提高企业经济效益具有重要意义，与传统设备振动监测系统，一般的传感器，组成信号

2、处理电路，测试结果显示，控制面板，这些部件，是一个独立的检测诊断设备，其主要功能是信号采集和控制，分析和处理，并输出结果和表现。由仪器制造商提供这些功能通过硬件和固件来实现的，构成一般是固定的。正是因为它的功能是对硬件的形式，并确定了传统的故障诊断系统只能由仪器制造商，制造和维护定义，用户不能随意改变其结构和功能，灵活性差。此外，传统的故障诊断系统的开发和开发周期和技术的更新周期长，维护成本高，传统的故障诊断系统难以与其他仪器和设备中使用，一般都是独立使用，手动操作，复杂，多参数测试场合，非常不方便使用，其局限性是显而易见的。与此同时，旋

3、转过程中的振动信号操作机械设备产生了隐藏信息，可以帮助人们正确判断旋转状态操作过程中的各种机械的种类很多。基于上述情况，开发，设计并实现了基于振动的旋转机械状态监测系统，监测系统的分析，在此状态也是一种虚拟仪器的感觉。由计算机，应用软件和仪器硬件三部分组成，计算机硬件和软件设备的有机集成的硬件[1][2]，计算机强大的数据分析，加工能力和硬件测量结合在一起，通过应用程序进行数据处理，显示，存储和波形分析软件。传统的旋转机械故障检测方法来获取信号，其中大部分是基于单一传感器只能访问该设备，一系统的部分信息，反映设备系统运行的一个方面，经常存

4、在着不精确模型，知识不充分等缺陷。该设备，系统复杂，条件和限制多样性单一传感器获取信息，对传统的振动检测的检测方法，其效率往往不高，甚至有可能被误诊误判。随着信息技术的出现和快速发展，人们认识到信息技术和旋转机械状态监测和故障诊断技术，一定能够打开一个状态监测和故障诊断的新的世界。两种技术的结合，使人民对动态的信号研究从一维扩展到多维，从单一到多渠道，单节分析扩展到多节分析。越来越多的涡轮转子结构复杂，所表现出来的振动行为更不稳定。传统的谱分析与轴心轨道的诊断方法有一些缺陷，不能反映基础的转子动态变形。涡轮转子系统的实时监测和转子系统的故

5、障检测与诊断线上实施振动模式的新方法，不仅具有较高的理论价值，而且具有重要的工程意义。[3]-20-济南大学毕业设计随着微电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术、网络通信技术以及控制技术的飞速发展，各种面向复杂应用背景的多传感器系统大量涌现。在这些多传感器系统中，信息表现形式的多样性、信息数量的巨大性、信息关系的复杂性，以及要求信息处理的及时性、准确性和可靠性都是前所未有的。多传感器信息融合技术最早产生于航空电子学上的雷达目标识别问题，后来逐渐推广并应用到智能制造、过程监测、材料成型和处理、机器人、导航、遥感，以及经济和人为系统等研究领

6、域。传统的旋转机械状态监测和故障诊断为基础往往单通道信号的幅度来确定设备的运行状态，当超过一定幅度的预设值，单位将报警或停机。但在实际生产中，一些轻监视器状态为绿色时（正常），单元操作已经显然出现不正常现象。因为只有单一传感器获取局部的信号，片面的信息环境的特点，并且获得十分有限的信息量，但是，转子作为一个空间物体，它的振动必须属于在空间领域的范畴，三向振动每一部分的三维坐标，可以只使用了转子的完整描述和有无数的横截面。显然，用一个传感器测量信号无法描述的转子振动空间，转子振动不能提供完整的信息。在与双通道信号是同源信号对同一路段，使振动

7、的两个方向，必须有一些什么样的关系，传统的方法是在一个孤立的振动方向，一些重要信息，如不可避免的损失分析作为轨道，进动方向，最大振动矢量等，这些信息往往是在监测和诊断中起着重要的作用。目前，涡轮现场实验，实验室模拟方法和计算机模拟是研究汽轮机组故障机理的方法。现场试验是模拟实际单位具体故障在线检测的故障信号，提取一个故障的标志。这种研究方法具有征兆故障关系明确、高逼真度故障状态的优势。但是，这种方法具有作为背景的噪声大，风险大，成本高的缺点。实验室研究是先设立一个单位，即模拟试验床物理模型。然后在模拟试验台模拟机故障模拟故障信号，故障情况

8、检测，提取故障特征，以建立故障征兆和故障之间的映射。这种方法克服了野外实验的缺点，是广泛使用的故障研究方法。1.2国内外转子振动测量系统的发展及现状据德国《电技术杂志》(Elektrotech