转子速度大小及方向的四象限光电测量技术及应用

介绍了利用四象限光电探测器作为检测元件,对转子的旋转速度大小及方向进行在线测量的技术及其应用。对转速大小的测量采用测量频率和测量周期相结合的方法,测量精度,测量范围可以从每分钟几转到几十万转。测量中采用象限相减的差动信号处理方式,可以有效克服噪声及外部干扰信号的影响;采用过零检测处理方法,有助于克服光斑强度的变化对测量结果的影响。     

高精度在线转子速度检测装置的研究

介绍一种用于在线检测转子速度的红外光电转速测量装置 ,该装置采用特殊设计的测速光电传感器及动态阈值跟踪的转速脉冲信号二值化整形处理方法 ,能够有效克服环境杂散光、电磁干扰及转子振动位移带来的影响 ;采用测量脉冲周期和测量脉冲信号个数相结合的浮动定时计数法计算转子转速 ,测量范围宽 ,精度高     

红外光电转速测量仪

介绍一种用于转子速度测量的红外光电转速测量装置，其传感器采用光电自准直结构，以红外光作为检测光源。光电探测器输出的电信号经过前置放大、动态峰值检出、二值化整形处理及锁相倍频后，由单片机进行计算处理。单片机采用测量脉冲周期和测量脉冲信号个数相结合的方法计算转子转速，既能保证检测的实时性，测量精度也高。转速测量范围可从10r／min到100000r／min。     

像光斑和四象限探测器象限面积大小关系的理论研究

本文通过对像光斑与四象限探测器象限面积大小关系的分析，发现在四象限探测器象限面积确定的情况下，像光斑的大小对有效可测范围有很大的影响，合理选择像斑大小十分重要。根据四象限探测器光电二极管面积选择了像光斑面积之后，根据设计的物距就可以确定出合理的接收透镜直径和焦距。     

自准直测量系统中离焦误差分析及修正

在自准直角度测量系统中,当光电接收装置即四象限探测器偏离透镜焦平面时,会在测量系统中引入离焦误差。为提升自准直测量系统的精度,该文利用实验室已有的自准直角度测量系统,将反射镜角度对处于离焦状态的测量系统产生的影响进行分析,利用雷尼绍激光干涉测量系统测得角度值作为标准量,与测量实验系统测得角度量进行对比,根据测量结果求出离焦距离。从实验结果可以看出,将离焦距离求出并对四象限探测器与透镜间间距进行调整后,自准直角度测量曲线重合,证明将离焦误差有效消除。     

基于旋转偏光片的角度测量装置研究

本文提出并设计了一种基于旋转偏光片的角度检测装置,根据旋转偏光片透光的马吕斯定律,合理设计机械齿轮传动比和光电传感方案,利用不同偏振方向偏光片在旋转过程中产生不同相位的周期信号,经光电信号转换后产生2相正弦交变电压信号.采用自带运算功能的示波器在对初级电压信号进行预处理后,基于反正切角度计算原理进行角度实时运算,成功实现了旋转角度的测量方案.     

一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法

设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法,利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换,作为绝对距离计算处理的输入信号。分析了测量系统的原理与扫描干涉信号的特点,应用两步差分卷积算法进行信号处理,提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。     

基于加速度传感器测量扭振方法的研究

介绍一种把加速度传感器直接安装在转子上,在旋转坐标系下测量转子扭振的测量方法.简述其实现原理,设计利用单盘转子产生扭振的实验装置,并进行实验.实验结果与位移传感器测量结果进行比较,表明该方法可以测量小幅值的扭转振动,且具有较高的精度.在旋转状态下进行齿轮实验装置的测试,同样得到与已知故障特征一致的扭振信号.     

200～400nm波段光电探测器光谱响应度测量装置研究

本文叙述了200~400nm波段光电探测器光谱响应度的测量装置原理、测量系统及不确定度。采用紫外光谱强度大的氙灯作为光源,采用紫外分光效率高的单色仪进行分光,腔型热释电探测器与标准硅光电探测器进行相对光谱响应比较得到标准硅光电探测器相对光谱响应度。绝对值标定则是利用低温辐射计对无窗紫敏硅光电探测器进行测量后再传递到标准硅光电探测器,从而最终测量出标准硅光电探测器在紫外波段的绝对光谱响应度。     

象限探测器的输出特性及优化

为减小象限探测器输出信号非线性误差对系统测控精度的影响,文中提出了探测器最大线性工作区间的匹配条件,以及分段线性化的探测器输出特性优化方法.通过光能积分建立象限探测器输出信号数学模型,分析了输出信号线性特性与光斑和光敏面半径比、信号采样精度、象限间光电特性均匀性等之间的关系,给出对应探测器输出最优线性特性的光斑和光敏面半径比值,采用分段线性化方法拟合探测器输出特性参数.仿真说明,与多点标定、全区间最小二乘拟合相比,该方法将探测器输出线性区间内最大、平均非线性误差降低至1/10,相应地在探测器光敏面积一定、测量精度不降低的条件下,将探测器线性区间扩展了20%～30%.     

CFD simulation and optimization of the flow field in horizontal turbo air classifiers

This paper mainly presents a numerical study of the gas flow in horizontal turbo air classifiers. The effect of the air-inlet direction on the performance of classifier was also investigated through powder classification experiments. The simulated results show that the vertical vortex is the dominant flow in conical part of the classifier and there exists the horizontal vortex in the classifying chamber. The tangential velocity profile resembles a Rankine vortex inside the rotor cage. The vertical vortex intensity increases with increasing the inlet air velocity, while the rotor cage speed has limited effect on the control of gas pathlines in the classifying chamber. Horizontal turbo air classifiers are divided into four quadrants according to the air-inlet direction. For classifiers in quadrants I and III, a double-layer flow with opposite directions generates around the rotor cage which causes a secondary vortex. The secondary vortex is eliminated and the airflow becomes uniform in the classifier that belongs to quadrant Π or IV. The experimental results with fluidized catalytic cracking catalysts and fly ash demonstrate that cut sizes of this classifier decrease averagely by 5 μm and 2.2 μm respectively, and the classification accuracy increases by 7.5–10.3%.     

基于声信号三维谱分析的转子复合碰摩故障特征提取

转子在运行过程中的声音包含了大量的转子运行状态信号,变速过程中故障声信号特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是极其必要的,目前基于声信号三维谱分析的转子故障特征提取还不多,在对转子旋转机械中的一些典型产生的碰摩故障及复合碰摩故障进行了试验模拟,对故障发生过程中的声信号进行采集的基础上,对转子故障声信号的三维谱特性进行了分析。提取和总结出由故障造成的声信号突变和对应的声谱特征。分析结果表明:采用声信号对转子的碰摩故障进行诊断是有效的。声信号三维谱图丰富旋转机械碰摩故障诊断系统知识库中的特征信息,可以用于更准确地诊断转子中的碰摩故障。     

基于加速度信号全谱分析的转子碰摩故障特征提取实验研究

转子在运行过程中的振动加速度信号包含了转子运行状态大量信号，瞬态过程中故障加速度信号特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是十分重要的。旋转机械振动的全谱分析是一种使一些典型故障尤萁是碰摩故障能被很清楚检测出来的有效方法，本文在对旋转机械转子中的一些典型碰摩故障进行了模拟试验，以及对故障发生过程中的加速度信号进行采集的基础上，对转子故障加速度信号的全谱特性进行了分析，提取和总结出由故障造成的加速度信号突变和对应的谱特征。分析结果表明：采用转子振动加速度信号对转子的碰摩故障进行诊断是有效的。加速度信号全谱图可以丰富旋转机械碰摩故障诊断系统知识库中的特征信息，对于更准确地诊断转子中的碰摩故障具有重要意义。     

基于支持向量机的转子振动信号故障分类研究

转子在运行过程中的振动加速度信号包含了转子运行状态大量信号，瞬态过程中故障加速度信号特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是十分重要的。针对在升降速运行时的故障特征数据样本有限而制约有效智能诊断的问题，探讨和提出了基于支持向量机的加速度信号故障诊断方法。实验分析结果表明：该方法可实现转子的振动加速度信号对转子在升降速运行时的多故障的识别和诊断。     

涡轮增压器转子的振动分析及故障诊断

某型汽车涡轮增压器高速转子正常工作时转速每分钟可达十万转，由于该涡轮增压器在使用及出厂实验过程中经常发生转静子碰磨故障，该故障危害严重一旦发生往往导致增压器设备完全报废。针对这一问题，对50多台涡轮增压器进行了振动测试，并对测量信号应用HP3567A进行了频谱分析。根据所测信号自功率谱、瀑布图以及阶次跟踪图的特点，确定了该转子的振动特点，找出其发生碰磨故障的主要原因，为产品的排故提供了依据。     

部分充有两种不相溶流体转子系统振动和稳定性的实验研究

实验研究了部分充有两种互不相溶混合流体转子系统的振动和稳定性，分析了充液量对转子系统振动和稳定性的影响。结果表明，部分充有两种互不相溶混合流体转子系统的失稳过程比充有单一流体转子系统的失稳过程更为复杂，其动力特性不仅与自由表面有关，而且还与不同流体分界面上旋转波的特性密切相关。充有两种互不相溶混合流体的转子系统与充有单一流体的转子系统一样，一般在转速超过了其一阶临界转速后就会出现不稳定。转子在不稳定区内既不以一个固定值或转子系统的某阶固有频率进行涡动，也不以转速的某恒比率频率进行涡动。随着转速的增大，转子在不稳定区的涡动频率随之增大。     

Research on Rubbing-fault Diagnosis System in High-speed Rotor based on LabVIEW

The rubbing between rotors and determiners is the common mechanic vibration fault in the operation of rotation machinery. During the operation of equipment,in order to meet the demand of high speed and efficiency of machinery,the gap between the active and passive parts of the rotor system become smaller,which results in the common rubbing fault of rotors and stators. This essay studies the fault diagnosis of high speed rotors based on invented instrument and shows the measurement and research of the signals of rubbing failure of high speed rotors. The research introduces the designed software and hardware which are experimented and testified on Bentley rotor experiment platform. The system has theoretical and applicative meaning in practical projects.     

Finite element analysis of relative shaft vibrations of two-pole induction motors with static rotor eccentricity

The paper shows a computational methodology for calculating the relative shaft vibrations in the sleeve bearings of two-pole induction machines regarding excitation due to an electromagnetic force, which is caused by static rotor eccentricity. For a worst case calculation concerning the height of exciting magnetic force electromagnetic field damping effects and magnetic resistance concerning the homopolar flux are neglected. The calculated magnetic force, acting on the rotor core with double supply frequency in direction of the smallest air gap, is implemented into a finite element rotor dynamic model. With this model the influence of the rotor speed as well as influence of the direction of the magnetic force on the relative shaft displacements can be analyzed. Therefore the paper shows a computational methodology to check, whether the rotor-bearing design is sensitive for electromagnetic excitations due to static rotor eccentricity and prepares therefore the possibility to introduce improvements during the design phase of the induction motor.     

对变频器在起重机控制系统应用中的探讨

起重机调速性能随着现代工业的发展,要求也在逐渐提高。交流变频调速的使用,已经成为起重机调速的主流发展方向。我们常见的起重机调速,绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等的弊端是：电刷和集电环较易出现故障,加之接触器和继电器的大量应用,造成维护现场的工作量加大,使其他调速系统的故障率较高,并且其他调速系统不能适应工业生产的特殊要求,综合技术指标也很差。本篇就以上知识点与问题,着重探讨了现代交流变频器在现代起重器上的应用