大型风电机组塔筒振动、应变测量

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1、成绩：分湖南科技丈巻机电工程学院课程设计说明课程设计名称：题目：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：日期:目录摘要1绪论1第一章系统总体方案分析及确定51.1设计要求及功能描述51.2信号检测的内容要求63总体设计方案介绍6第二章硬件电路设计62.1AT89c51单片机与ADC0808设计模块12.2系统硬件电路12.3ADC0808与8051单片机的接口设计12.4晶振电路及复位电路12.5传感器的电路分析1第三章数据程序设计部分13.1ADC0808转换/显示程序13.2主程序开始13.3主循环程序开始1

2、3.4显示子程序13.5ADC0808转换子程序13.6延吋子程序13.7段码表1第四章proteus仿真1第五章风电机组塔筒测量模块总成15.1系统总体方案设计15.2模块总成仿真图15.3模块程序总成1心得体会1参考文献1振动是宇宙普遍存在的一种现象，总体分为宏观振动（如地震、海啸）和微观振动（基本粒子的热运动、布朗运动）。一些振动拥有比较固定的波长和频率，一些振动则没有固定的波长和频率。两个振动频率相同的物体，其中一个物体振动时能够让另外一个物体产生相同频率的振动，这种现象叫做共振，共振现象能够给人类带来

3、许多好处和危害。不同的原了拥自不同的振动频率，发出不同频率的光谱，因此可以通过光谱分析仪发现物质含有哪些元索。在常温下，粒子振动幅度的大小决定了物质的形态（固态、液态和气态）。不同的物质拥有不同的熔点、凝固点和汽化点也是由粒子不同的振动频率决定的。我们平时所说的气温就是空气粒子的振动幅度。任何振动都需要能量来源，没有能量来源就不会产生振动。物理学规定的绝对零度就是连基本粒了都无法产生振动的温度，也是宇宙的最低温度。在H常的生活和生产活动中，我们经常可以看到物休的振动现象，例如：运动场上秋千的摆动，汽车启动时发动

4、机引起的车体颤动，机床的振动等。这些振动从形式上看，有的是來冋摆动，有的是往复宜线运动，有的是旋转运动等，种类很多，形式不一，但它们都有一个共同的特点，即物体在运动过程中总是在它自己的平衡位置附近，一次乂一次地重复地运动着。因此，我们把物体在其平衡位置附近所做的往复性的运动称为振动。研究振动的目的是为了了解各种机械振动的现象的机理，破译机械振动所包含的大量信息，进而对设备的状态进行监测，分析设备的潜在可能故障。振动信号的检测在机械设备运行过程中非常重要，如何正确检测到振动信号，这在机械故障诊断中具有非常重耍的意

5、义。不同种类的传感器，具有不同的可测频率范围，测试前应该结合研究对象的主要频率范围，來选定适当仪器。一般來说，接触式传感器屮，速度型传感器适用于测量不平衡、不对中、松动、接触等引起的低频振动，用它测量振动位移，可以得到稳定的数据。加速度传感器适用于测量齿轮、轴承故障等引起的中、高振动信号，但用它测量振动位移，往往不太稳定。因此，加速度传感器测量仪-般只用于测振动速度，其优点是能测到高频振动信号。本课题主耍选用位移传感器结合微分电路测得最大位移，最大速度，最大加速度，并且利用LCD显示振动信号。儿乎所有的物理现象

6、都可看作是信号，但这里我们特指动态振动信号。振动信号采集与一般性模拟信号采集虽有共同Z处，但存在的差异更多，因此，在采集振动信号时应注意以下几点：1.振动信号采集模式取决于机组当吋的工作状态，如稳态、瞬态等；2.变转速运行设备的振动信号采集在有条件时应采取同步整周期采集；3.所有工作状态下振动信号采集均应符合采样定理。对信号预处理具有特定耍求是振动信号本身的特性所致。信号预处理的功能在一定程度上说是影响后续信号分析的重要因素。预处理方法的选择也要注意以下条件：1.在涉及相位计算或显示吋尽量不采用抗混滤波；2.在

7、计算频谱时采用低通抗混滤波；3.在处理瞬态过程屮IX矢量、2X矢量的快速处理时采用矢量滤波。上述第3条是保障瞬态过程符合采样定理的基本条件。在瞬态振动信号采集时，机组转速变化率较高，若依靠采集动态信号（一般需要若干周期）通过后处理获得IX和2X矢量数据，除了效率低下以外，计算机（服务器）资源利用率也不高，口无法做到高分辨分析数据。机组瞬态特征（以波德图、极坐标图和三维频谱图等型式表示）是同有的，当组成这些图谱的数据间隔过大（分辨率过低）时，除许多微小的变化无法表达岀来，也会得出谋差很大的分析结论，影响故障诊断的

8、准确度。一般来说，三维频谱图要求数据的组数（△「pm分辨率）较少，太多了反而影响对图形的正确识别;但对前面两种分析图谱，则耍求较高的分辨率。目前公认的方式是每采集10组静态数据釆集1组动态数据，可很好地解决不同图谱对数据分辨率的要求Wo影响振动信号采集精度的因索包括采集方式、采样频率、量化精度三个因索，采样方式不同，采集信号的精度不同，其屮以同步整周期采集为最佳方式；采样频率受制于信号