基于labview的旋转机械计算阶次跟踪系统开发

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1、基于LabVIEW的旋转机械计算阶次跟踪系统开发马南峰岳林南京航空航天大学摘要：转子系统的升降速过程包含Y丰富的状态信息，一些在平稳运行时不易反映的故障征兆可能会充分地表现出来。因此，旋转机械的升降速过程中的振动信息对于旋转机械的状态监测及故障诊断具有独特的价值。转子系统的升降速过程是一种非平稳过程，其振动信号在时域和频域变化非常复杂，不满足傅里叶变换对信号的平稳性要求。基于傅里叶的传统谱分析方法无法奋效地提取和分析该阶段的信息，而计算阶次跟踪技术的出现很好地解决丫这一问题，基于LabVIEW开发了一套全新的旋转机械计算阶次跟踪系统。关键词：转了系统;计算阶次跟踪;

2、状态监测;LabVTEW;作者简介：马南峰（1989-）,男，湖南邵阳人，硕士研究生，研究方向:信号处理，振动分析。收稿日期：2016-02-18DevelopmentofComputedOrderTrackingSystemofRotorSystemBasedonLabVIEWMANanfengYUELinNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics;Abstract：Vibrationsignalscanreflecttheoperationalstatusoftherotorsystem,thereforeanalyz

3、ingandmonitoringvibrationsignalsoftherotorsystemisaneffectivemethodforrotorsystem’sconditionmonitoring.Theupanddownprocessoftherotorsystemisanon-stationaryprocess.ThetraditionalFFTspectraanalysismethodcannotbeusedtoeffectivelyextractandanalyzetheinformationofthisstage,butthecomputedord

4、ertrackingtechniquecanbeusedtobettersolvethisproblem.Therefore,basedonthestudyofconditionmonitoringmethodsforrotorsystem,avirtualinstrumentisdesignedforrotorsystem’son-lineconditionmonitoringandoff-lineanalysis.Keyword：rotorsystem;computedordertracking;conditionmonitoring;LabVIEW;Recei

5、ved：2016-02—180引言随着科技FI新月异的发展，旋转机械设备的使用占据了半壁江山，尤其在石油、化工、机电等行业中应用最为广泛。在科学技术不断发展的今天，转子系统的发展也越来越快，呈现出迅速、连续、大型化的发展趋势m。由于各种装备之间的联系日趋密切，因此作为工业核心的转子系统，其一旦发生故障将可能会造成重大的人员伤亡以及无法挽回的财产损失。所以，人们对转子系统的稳定性、可靠性及长远性方面的要求越来越高。故障诊断是根据设备运行过程中的各方面指标信息，从而对设备运转中的运行状态、是否出现故障做出判断，并且进一步判断出故障类型、故障部位及严重程度等等。早期的故障

6、诊断可以及吋的发现并解决故障，以避免其扩人，做到防患于未然。对转子系统进行状态监测对于预防故障发生及发生故障之后及时采取有效的措施具有重要的作用。本文为某型空气循环机开发了一套全新的计算阶次跟踪振动监测系统。目前市场上出现的有关阶次分析的转子系统特征分析仪，比如丹麦B&K公司的7702阶比分析仪、Vold-Kalman阶比跟踪滤波软件位1、DP240阶比分析仪等等，•其计算精度较高，但与其相配套的软硬件价格较品贵以及安装条件的限制使其无法得到普遍的使用。1系统需求分析转子系统状态监测虚拟仪器的功能需求大致分为两部分，一部分为在线监测，要求实时进行16通道24位同步并

7、行数据采集与保存UL并实现数据在线的阶次谱分析、功率谱分析、轨迹阁监测、瀑布阁分析、极坐标分析、趋势阁分析、阶次双谱分析；另一部分为离线分析功能，读取不同存储格式（txt、dat、tdms）的数据文件，完成数据时域、阶次域分析等功能。通过分析，转子系统状态监测虚拟仪器的流程图如图1所示。2系统设计过程2.1总体设计本虚拟仪器设计主要包含4个主要模块的设计，分别为传感器模块、数据采集模块、振动数据分析模块、数据管理模块。总体方案设计如图2所示。阁1系统运行流程阁下载原阁图2系统总体设计方案下载原图2.2系统主界面设计根据仪器功能的需求和现有研宄基础设计的虚拟仪器主