基于振动信号分析仪的冲击试验数据采集方法研究

目的探寻利用振动信号分析仪采集冲击试验数据的方法,并验证新方法数据的可信度。方法首先,从力学模型、数据采集理论及信号处理原理等3方面入手,分析振动试验与冲击试验数据采集的异同点,为新方法提供思路及理论支持。其次,以OROS动态信号分析仪为具体研究对象,以常规冲击试验数据采集仪Shock Manager为对比仪器进行验证性冲击试验,进而提出基于OROS动态信号分析仪的冲击试验数据采集方法及具体参数设定。最后,对比实验结果并进行误差分析以验证新方法的可信度。结果利用OROS动态信号分析仪采集的冲击波形与常规冲击试验数据采集仪所得数据比较可知,表征冲击响应波形的三大要素(最大加速度、作用时间及速度变化)的吻合度均很高。结论将通常用于振动试验的动态信号分析仪进行冲击试验数据采集的思路是切实可行的。     

基于HHT的数控机床主轴振动监测系统的研制

为监测数控机床主轴的运行状态,针对机床主轴在工况条件变化或故障发生时振动信号的非平稳特性,研制基于HHT时频分析方法的数控机床主轴振动监测软、硬件系统。硬件系统包括基于FPGA主控模块与PC104总线的数据采集模块;软件系统包括时域波形监测与特征数据监测两模块,其中特征数据监测模块具有监测频谱分布及时频分布功能。为更直观、准确反映数控机床主轴振动信号的非平稳特性,提出基于HHT的主轴振动信号特征提取方法,实现对振动信号时频分布的实时监测。数控机床主轴振动信号测试结果表明,该系统在监测信号时域波形与频谱分布的同时,能利用HHT的瞬时频率描述特性,实现对数控机床主轴振动信号时频分布的实时监测。     

航天器包装箱振动测试系统

充分利用虚拟仪器在振动测试领域的优势,结合三维加速度传感器研发出航天器包装箱振动测试系统,缩短了开发周期,节约了测试成本,实现了长时间实时数据采集并存储,即时显示加速度波形,并根据信号处理的基本原理,对数据进行频谱分析、关键点高亮显示、极值检索、有效值分析、减振效果分析;对采集后的数据加速数据流回放,生成极值、有效值、减振效果报表、打印等功能.     

一种通道可扩展的堆叠式数据采集系统设计

针对武器装备测试过程中对振动、冲击、压力等多路信号的采集需求,设计一种通道可任意扩展的堆叠式微型数据采集系统。采用FPGA作为核心控制器,将系统功能划分为基础控制模块和数据采集模块,通过在基础模块上叠加数据采集模块的方法实现对采集通道数量的扩展。数据采集模块内置程控信号调理电路和采集电路,采集数据编帧后通过M-LVDS多点互联总线传输到控制模块中。系统由控制模块管理采集模块,并通过USB电缆将数据上传到计算机进行波形分析。经测试,该仪器能按需求灵活扩展通道数量,单通道采样率最高可达500kS/s,具有微型化、抗冲击等突出特点。     

基于最大相关波形延拓的经验模式分解端点效应抑制方法

针对端点效应使经验模式分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）结果出现畸变,严重影响算法精度的现象,提出了一种新的抑制经验模式分解端点效应的方法：最大相关波形延拓法。该方法借鉴匹配追踪算法思想,将信号端点处波形向信号内部平移,以找出与之最相似的波形,然后以最相似波形外侧的一段数据作为信号端点外数据的估计。利用仿真数据和某炼油厂风机轴瓦振动数据对最大相关波形延拓法进行了验证,结果表明该方法能够明显减小经验模式分解的端点效应,特别对周期信号和循环平稳信号有很好效果。同时,所提出的方法具通用性,能够减小数字滤波、小波分析等信号分析方法中端点效应对算法精度的影响,具有较大的理论意义和实用价值。     

多通道噪声和振动测试分析系统

设计了一个利用DSP系统、USB接口和笔记本电脑,实现对机械噪声和振动进行多通道数据采集与分析处理的系统,克服了常用的单一信号分析的不足.通过设计DSP信号测试分析软件,实现了实时机械状态监测与故障诊断,使用十分方便.     

基于独立分量分析的爆破振动信号分离仿真试验

爆破振动信号分析是研究爆破振动特性的重要手段,而实测爆破振动信号往往是多个振源信号的叠加信号,分离出每个振源或特定振源的振动信号对于其振动特性的研究具有重要意义。选取实测的爆破振动信号,进行线性混合得到混合信号,利用独立分量分析(ICA)对混合信号进行分离,获取了与源信号波形基本一致的分离信号,仿真试验表明ICA适合爆破振动信号的分离。     

强夯振动与爆破振动的信号特征对比分析

文章以马迹山港区建设工程中对山体爆破及强夯作业进行的监测数据为分析对象,对强夯振动与爆破振动信号波形进行对比,并基于小波分析方法,借助Matlab程序小波工具箱对振动信号进行多分辨率分析、频谱分析,提出了爆破与强夯激励下的地震波性质的区别.为优化爆破及强夯施工方案,减少施工中的地震波危害提供参考;为地震勘探中以强夯代替井炮作为激发源的可行性研究提供参考.     

基于系统聚类法的空调钣金振动信号的分类方法

为解决静音家电振动检测存在的问题对稳定运行于一个特定工作状态的空调外机外壳的钣金结构进行多点的振动信号采集,提取采集所得的时域波形的均方值及峭度特征,并选取两个包含不同频率成分且具有典型分类特征的振动信号进行傅里叶变换,将所得的两个频域数据分别与其他点的振动信号的频域数据进行相关系数计算.再将所得的相关系数与均方值和峭度作为分析的指标,利用系统聚类法对振动信号进行分类.实验结果表明:该聚类方法对振动信号的分类有着明显的效果,能较好地解决传统的家电振动检测方法所存在的问题.     

基于MSP 430和Matlab波形采集的实现

本文重点阐述了如何有效利用MSP 430内部自带的ADC对外界不同频率的信号进行精度较高的采集,其中包括对MSP 430内部ADC性能的分析、ADC不同工作模式的论述和比较以及整个采集过程的具体实施方法等.为了论证采集的性能,在工作频率范围内选取了多个不同频率的信号进行测试,然后对采集的信号数据进行计算分析.此外还采用单片机与Matlab共同配合,通过单片机将数据传递到Matlab,然后利用Matlab复现采集波形的方法来进行验证.实验通过对波形发生器产生的信号波形进行测试,实际验证了以MSP 430为核心的数据采集方案具有采集精度较高,波形准确,硬件设备简单,可靠性强,操作方便,采集频率范围较宽等特点.采集的信号幅值在±3 V之间,信号的频率范围可以达到10 Hz~10kHz,完全可以满足实际工程中多种信号的采集要求,除此之外,此方案还可以实现多路信号的分别采集.