造纸机械状态信号采集与系统分析(实验报告)

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1、实验造纸机械状态信号米集与系统分析姓名：班级：学号：实验时间：实验地点：指导老师：张辉造纸机械状态信号采集与系统分析一、实验目的(1)(综合)设计型实验教学方案，使学生一方面变被动为主动，将课堂上理论性较强的、甚至抽象的内容通过主动设计实验方案并在实验的具体的演示表达出来，可以深化理解、巩固课堂内容；(2)(2)另一方面可以在实验中了解“制浆造纸装备状态监测与故障监测”的一些基本应用原理和方法，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力及科研能力。二、实验内容1、了解CRAS(随机信号与振动分析系统)实验系统单元组成和其组装方法、条件要求;2、掌

2、握CRAS软件分析系统的基本使用方法；3、周期信号的生成方法，非周期信号(随机信号)的生成方法与采集；(1)正弦信号发生器(QL仪器自带200Hz)；掌握方法及记录信号特征如：峰值、峰峰值、有效值等。(2)实时数据采集和显示。掌握方法及记录信号特征如：峰值、峰峰值、有效值等。4、二通道信号非周期信号(随机信号)的基本分析(用力锤法电荷输入，用ICP传感器电压输入两种情形组合。ICP又可在模拟转子上以不同转速和模轴承上不同转速实验分析)(1)波形回放；(2)频谱分析；(3)相关分析；(4)概率分析;(5)系统分析。三、实验主要器材及说明实验用主

3、要器材一一最简单的、完备的振动等信号测试系统(一)实验主要器材1、信号源部分(1)0・5力锤及传感器，一套，北京702所；(2)CA-YD-107加速度计二只，扬无二厂。2、AD数据釆集卡(1)QL108R数据采集箱一台，信号线四根，电源线一根；(2)QL-021A-路电荷，电压放大器一台。3、CRSA软件包分析系统(1)ADCRAS数据采集软件；(2)SSCRAS信号与系统分析软件；(3)MACRAS机械模态分析软件；4、微型计算机(PC)5、打印机(通用)(一)实验主要器材说明1、5200系列测力锤(瞬态激振信号源)主要由锤体、测力计、锤

4、头、输出线(信号线)组成。①原理激振是用测力锤敲击被测物件实现。响应传递函数：H(/)=A(”/F(/)H(/)取决于测力锤强度及脉冲脉宽、被测物件内在结构特征(响应输出)。②结构图2不同锤头敲击的不同波形Pin*分析仪电QQ图3测试方框图2、5100系列传感器（单向压力式）①主要结构石英晶体片1、导电片2、传力板3、外壳4、插芯5、插座6为圆环形。图451U0传感器结构原理图②工作原理a、石英晶体片特征为当受均匀外力时，其表面产生与外力成正比的电荷；b、测力锤敲击而受均匀外力在力传感器的环形承压面上时，石英晶体片表面产生与外力成正比的电荷由

5、导电片接收，传到插芯，通过连接导线连到电荷放大器，输出成比例的电压信号。c、为了使外力均匀作用在传感器的环形承压面上，传感器的上下接触面精密加工、抛光后，使之平坦、刚硬。3、CA・YD・107/美国产IMI加速度计（传感器）原理：①压阻式加速度传感器实质是一个力传感器：¥=ma②利用硅的压阻效应固体材料在应力作用下发生形变时，其电阻率发生变化，这种效应称压阻效应。特点：灵敏度高、简单、低功耗、响应速度快、可靠性好、精度高、便宜。IMI加速度计（传感器）：ICP-6080A114、OL-108R数据釆集箱A、功能：（DQL-108R是集A/D转

6、换、信号输入为一体的数据采集接口装置。⑵进行二路无相差并行采样，最高采样频率51.2KHzo（3）QL-108R可以程控放大，对输入信号进行XI、X4、X8、X16倍放大。⑷QL-108R自带信号发生器，可以产生一个200Hz、峰峰值4V的标准正弦波以供测试。B、使用：⑴后面板上25芯计算机插口与计算机打印口连接；⑵在后面板上拨动开关（采集OR打印）；⑶用标准电缆将QL-108R后面板上25芯计算机插口与打印机插口连接⑷运行CRAS系统①采集分析计算机开机一一按下QL-108R前面板上电源开关，处于开机状态面板上拨动开关至釆集一一进入CRAS

7、系统子目录，运行具体子程序一一采集分析数据。②数据报告打印在后面板上拨动开关至打印一一选择数据或图形一一打印一一打印先后在后面板上拨动开关至采集方可继续运行程序。5、QL-021A二路电荷电压放大路A、功能：・⑴是一种多功能接口箱，集电荷输入、电压输入、电压放大转速整形为一体并有去直流分量的功能。自带简易信号发生器。⑵电荷输入：将压电式加速度传感器的微弱电荷信号转成电压信号。电荷级由高输入阻抗运放外接反馈电阻、电容完成电荷/电压转换。⑶电压输入：将不同物理量经传感器后形成的电压信号进输入（如振动测量中的速度传感器或位移传感器的电压输出）。⑷

8、电压放大：两路完全独立、无相位差，增益可变的放大器组成。⑸转速整形电路：由面板BNC插座输出TTL电平脉冲。⑹信号发生器：B、结构使用：⑴面板①电荷输入端Qin——