超精密磨床振动和温度无线监测系统研究

开发了一套基于无线传输理论的精密磨床振动和温度无线监测系统,传感器和红外测温仪采集到的振动和温度信号接入相关的调理电路,经无线传输设备以一定的格式发送至远端的控制PC上.在状态监测控制端,基于Visual Basic 6.0开发的在线监测软件,显示振动信号幅域、频域处理结果以及温度信号的最高温度值和温度值曲线,以此判断机床是否处于正常工作状态.     

高速旋转叶片振动实时监测系统研究

高速旋转叶片振动的非接触测量是叶片振动测量中极具发展前景的技术。研究了高速旋转叶片振动实时监测系统 ,叶端定时传感器、传感器脉冲信号采集电路和叶片振动信号的实时分析和处理。     

基于ADXL210的大型机床校准振动检测系统设计

针对大型机床在工作过程中校准系统人工检测效率低下、预警能力不足的问题,在对大型机床校准系统振动特性研究的基础上,以对大型机床工作中自身产生的振动固有频率变化检测为切入点来判断由于空气可压缩性产生的误差,振动信号采集终端以IAP15F2K61S2单片机为核心,采用较为灵敏的加速度传感器ADXL210来采集振动信号,实现了无线数据通信模块与远程数据交互接口电路的设计;并对系统的信号采样过程以及主程序工作流程等进行了研究设计。通过系统测试实验,本系统可有效采集大型机床校准系统的振动信号,对机床的变速进行准确检测并预警,远程数据传送成功率100%,工作稳定,有很强的实用价值。     

碳纤维复合材料钻削加工机床振动测试与分析

复合材料钻削过程中,由于材料的难加工性,机床主轴产生的振动对加工零件的表面精度和刀具寿命影响较大。需要对机床振动进行实时监测和控制,基于Labview软件开发了一套机床主轴振动测试分析系统。以雕铣机DK6050为研究对象,进行碳纤维复合材料钻削试验,由压电式加速度传感器采集主轴振动信号,进行频谱分析。实验结果表明该方法可准确找出振动源,得出不同切削参数对主轴振动的影响规律,为优化加工参数,提高表面质量提供实验依据。     

侵彻引信电路振动噪声处理方法研究

针对侵彻引信电路在受到过靶大过载冲击时的电路振动噪声问题,建立了侵彻冲击振动激励与电路振动噪声响应之间的数学模型;提出了一种基于小波分析的噪声消除方法。该方法通过对侵彻引信冲击激励信号进行小波分析,对输出电路振动噪声响应信号进行高斯函数拟合,建立了冲击振动激励信号与输出振动噪声响应信号之间的关联函数,在此基础上设计了针对于侵彻引信冲击振动激励的输出电路噪声信号处理算法。仿真结果表明,该算法对冲击振动引起的侵彻引信电路噪声有明显消噪效果。     

基于电流信号的液压设备状态监测技术研究

通过大量理论研究与试验验证发现机械工程中液压设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号中,借助硬件解调电路及软件希尔伯特变换对这些信号进行解调处理,通过监测调制信号以达到对整个液压系统的状态监测。该文介绍了硬件解调电路、希尔伯特变换的解调原理以及基于电流信号借助DSP的电动机功率监测的方法。     

钻削振动信号小波包分频谱减特征增强方法

针对在钻削加工噪声背景下振动信号微弱特征识别和提取困难的问题,提出了一种基于小波包分频谱减的钻削振动信号特征增强方法。首先,在经典谱减法原理的基础上,将钻削前机床空转信号视为监测信号的"加性噪声";其次,根据钻削过程振动信号的特点,采用小波包分解方法将"加性噪声"和监测信号分成多个子频带;最后,对每个子频带内"加性噪声"的相应频带进行谱减处理后,重构钻削振动信号。仿真和实验结果表明,该方法能有效降低环境噪声对钻削过程特征提取的影响,从而达到增强监测信号特征的目的,同时建立了钻削过程与监测信号之间很好的映射关系模型。     

基于S3C2410X振动监测系统的设计

介绍了一种新型、实用、可靠的振动监测系统的硬件设计与软件设计。系统采用S3C2410X为控制核心，通过分析由LTC2414采集到的被测设备振动加速度信号监测设备工作状态。详细论述了系统振动信号的采集、处理电路的设计以及系统软件结构与功能，最后对系统的信号处理提出改进措施。系统已在实践中得到应用，达到了设计标准。     

两线制IEPE传感器前置信号调理电路

设计了一种信号调理电路,用于外骨骼机器人和工业炉窑监测现场微弱信号的放大.该电路将IEPE(压电集成电路)加速度传感器采集的设备振动信号,在A/D转换前进行交流同相放大和滤波等处理.经工业现场中实际应用验证,该电路信号失真度小、信噪比高、抗干扰能力强,可以满足干扰环境下微弱振动信号的调理需求,具有重要应用价值.     

机床在线监测与突发故障自动保护系统的研究

针对汽车工业等制造业的特点研制了关键设备的在线监测与突发故障自动保护系统。选择与机床工作状态因果关系明显的主驱动系统电流、功率、扭矩、电网电压及机床振动等信号作为在线监测信号。采用阈值监测模式，选用ＳＴＤ总线结构的工业控制计算机，以双机并行工作的方式构成模块化实时监控系统。并实际应用于工业现场，取得了良好的效果。     

基于ZigBee的数控机床刀具振动无线监测系统设计

设计了一种应用于低速或中速运转时的数控机床刀具振动无线监测系统。通过ZigBee模块建立无线传感器网络,将加工过程中机床主轴的振动信号发送到远端PC机上的无线接收模块。运用C#语言开发基于．net平台下的应用程序实现振动频率大小和波形的监测,可应用于加工过程中判断刀具是否磨损的实时监测环境。     

振动传感器信号调理电路设计及分析（英文）

基于压电式传感器能把振动或冲击的加速度转换成与之成正比的电荷这一原理,提出了该类型传感器的等效电路。设计了基于采集测量系统的压电式传感器电荷/电压转换电路,分析了电路中关键元器件——反馈电容的温度特性对于转换电路输出的影响,对不同类型滤波器进行了特性分析,并根据实际传感器带宽配置了相应滤波电路。通过试验表明,该信号调理电路能有效滤除振动信号中的噪声信号,并能获取精确的振动信号。     

泵站监测系统中基于PLC的频率测量电路设计

在泵站监测监控系统中,需要读取振动加速度传感器的频率信号。本文设计了一种基于PLC的频率测量接口电路,可用于泵站监测监控系统中振动加速度传感器频率及周期的测量。该电路具有测频、测周两种测量方式自动选择功能,并且具有较高的测量精度。     

用故障诊断方法判断机床主轴轴承的工作状态

阐述了利用轴承振动信号可判断机床主轴轴承的工作状态，通过频谱分析可对轴承进行故障诊断及预紧力确定；应用B＆K2148采集振动信号，MATLAB进行数据处理，对CKS6116型机床主轴前轴承进行了故障诊断与预紧力分析并取得了满意的效果。     

采用小波包能量熵的铣削振动状态分析方法研究

颤振是影响机床加工质量的重要原因之一。为实现切削颤振的实时在线识别与评价,采用加速度传感器,获取主轴振动信号,以小波包能量熵值为指标,对铣削加工的稳定状态及振动形式进行识别。通过多传感器对加工过程进行监测,确定加工的稳定性;对主轴振动信号进行频谱分析,了解不同加工状态下的信号频谱特点,分析其振动形式。对信号进行小波包分解,发现在不同的振动状态下,信号的能量分布有显著规律。试验表明,切削从稳定状态到不稳定状态,本质上是强迫振动和颤振的能量强度和分布发生了变化。能量熵描述能量分布的变化,是识别切削状态和振动状态变化的有效方法。     

CNC系统加减速控制对机床结构的影响研究

机床振动是影响机床寿命和性能的重要因素之一,加减速运动是在运行过程中激发数控机床振动的重要来源,因此研究数控系统(CNC)加减速控制对机床结构的影响是很重要的。首先建立了切削力和运动之间关系、机床振动与加减速控制的关系,然后通过对加速度信号的谱分析,发现直线型加减速控制中方波型加速度信号的带宽较宽,而S型加减速控制中梯形波加速度信号是一个带通滤波器激发机床,阐明了方波型加速度信号是激发机床模态振动的根本原因。最后在数控铣床V600上的试验结果表明,直线型加减速控制引起的机床振动在模态17.5、29、38.2、43.3 Hz是S型加减速控制的220%、300%、250%、333%.     

应用振动测试分析诊断XA6132铣床故障

为保证机床的机械运转状态达到规定振动指标,应对机床进行振动测定。通过频谱分析对振动信号进行分析、提取和判断,找出故障位置和产生的原因,给出解决办法,并根据机床运转状况制定维护措施。以XA6132铣床为对象进行实例分析,结果表明,理论分析与实测结果相吻合。     

自供电传感监测的煤机械振动能量采集器设计

振动和温度信号是反映煤机械设备工作状态的重要参数,针对采煤机状态监测中环境复杂、布线困难等问题,设计一种自供电传感监测的煤机械振动能量采集器,该采集器由磁悬浮式电磁发电机、晶体二极管升压电路、能源管理电路组成。依据煤机系统工作自身振动特点,利用电磁感应原理采集振动能量并实施力电转换,供给无线传感装置,最后将环境温度及加速度信号通过无线传输至接收端,从而提升探测系统整体续航能力。采用晶体二极管升压电路,将高频振动环境下发电装置输出由1.4 V升至4.4 V给电路系统正常连续供电,电压提升效果最高可达3.14倍。解决了矿井下煤机械工作时振动频率较大,振幅较小,电磁发电机输出电压较小的问题,提升了复杂环境下探测系统的稳定性、集成度和续航能力,实现煤机械无线无源监测。     

基于简体振动信号的球磨机优化工况监测

针对球磨机优化工况监测的不足,提出了一种基于筒体振动信号的球磨机优化工况监测方法.首先,在球磨机运行特性分析基础上,研究了最大制粉出力与料位的关系,分析了基于振动信号进行优化工况监测的可能性.其次,基于钢球冲击模型和理想化钢球分层模型,结合简体上的实际振动数据确定了筒体振动信号的采样参数,并通过与传统的轴承振动信号比较,证实了简体振动信号更能反映出力的变化.最后,基于现场实测数据,验证了基于筒体振动信号监测球磨机优化工况的有效性.     

基于复合振动能量采集器的自供电无线传感微系统研究

工业机械装备的在线实时状态监测和故障预警是保障工业生产安全、提高工业生产效率的重要手段.目前大多数机械装备的状态监测设备都存在体积大、功耗高的问题,并且依赖于电缆或化学电池供电,机动性、灵活性、环境适应性差.本文提出了一种基于复合振动能量采集器的高集成度自供电无线传感监测微系统,设计了压电-电磁-摩擦电三种发电方式复合的能量采集模块采集机械设备的振动能量,通过能源管理电路进行电能存储和整个系统供电.搭建了基于振动-温度高集成微纳传感芯片的环境信号采集及无线传输电路,并进行了低功耗电路设计.系统集成能源管理模块和传感电路模块后进行了采煤机状态监测测试.测试结果表明,该系统能够实时采集煤机装备的振动、温度信号并无线传输给上位机,同时也证明系统内的能量采集模块能够收集采煤机的振动能量并转换为电能带动传感电路模块工作,这将为工业物联网传感网络节点的自供电、无线化发展提供技术支持.