基于VFC的超低频振动信号采集系统设计

超低频振动信号参数的检测在工程应用方面前景广阔,针对原有测量系统难以应对复杂的工程环境问题而设计了一种新型的信号采集系统。该系统中的VFC电路的特殊工作原理使得其能解决实际工程应用中产生的高频脉冲干扰问题。该系统经过试验标定,精度达到了0.88%,可以完成对超低频信号的精确测量,具有一定的应用价值。     

基于磁阻尼的超低频绝对振动传感器机理研究

通过分析普通磁电式速度传感器在测量超低频绝对振动信号时存在固有缺陷带来的问题,介绍了基于磁阻尼的超低频绝对振动传感器机理,系统用磁阻尼代替机械阻尼工作,克服了普通磁电式速度传感器体积大、质量大、不便运输等问题,下限频率达到了0.25 Hz。     

公路桥梁桥墩振动测量分析仪的设计

为了精确测量公路桥墩的振动幅度,消除行车隐患,采用超低频绝对振动位移传感器作桥墩振动特性检测器件,设计了公路桥墩振动测量分析仪。用动态特性补偿原理,经过低频扩展电路和积分电路,解决了普通电磁式传感器不能直接用于超低频测量的问题。该仪器频带范围为0.35～30Hz,线性度为0.5%,灵敏度为0.001V/mm,误差范围为-3%～3%。     

适用于往复机械状态检测的正交振动信号法

在利用振动加速度信号检测柴油机工作状态时,为在仅提取较少时域特征参数的前提下获得相对较高识别率,提出适用于往复机械状态检测的正交振动信号法。在气缸盖顶部和侧部互相垂直方向上分别安装振动加速度传感器,采集振动信号,提取时域特征参数。将只考虑单一方向振动信号、同时考虑2个方向振动信号,所对应特征参数分别作为广义回归神经网络(GRNN)的输入特征向量,对多种工况下发动机工作状态进行识别。实验表明:采用发动机缸盖顶部和侧部互相垂直方向上的这一对正交振动加速度信号是一种具有较大工程应用价值的往复机械工作状态检测方法。     

基于DSP的振动信号检测系统的设计

为了对机械设备的振动情况进行实时的检测和分析,防止不良振动现象的产生,或改变振动参数提高机械设备的性能,采用了TI的DSP芯片TMS320VC5402对机械振动信号进行实时分析处理,设计了一种实时监测机械振动情况的检测系统;该系统能将机械振动的频率、振幅及相位信息传输给PC机,利用VB软件绘出振动信号的时域或频域图形,并且可以通过PC机发送分频系数给DSP,控制其采样频率,从而达到精确采样振动信号及调整振动参数的目的;实验表明该系统能提高振动信号的测量精度,具有现场应用的价值。     

振动速度传感器幅频特性改进方法的研究

介绍对磁电式振动传感器幅频特性改进的方法。首先对磁电式振动速度传感器的特性进行了分析，列出了传递函数，然后设计出与该传递函数相关的函数作为补偿环节，与原传感器串联后可得到平坦的输出特性。利用软件设计数字滤波器和用硬件设计模拟滤波器可使传感器的下限工作频率降低，满足工程上超低频振动测量的要求。     

Tikhonov正则化广义最小化求解振动速度

高精度生产及检测设备对环境微振动有较高要求,基于振动速度幅值计算的微振动等级可对环境振动情况进行定量评估.由于振动速度传感器难以实现对低频微振动的直接测量,因此需要使用低频高灵敏度的振动加速度传感器测量加速度信号,通过积分算法间接实现对振动速度的测量.基于Tik-honov正则化的广义最小化求解振动速度方法采用向量乘法运算、多线程并行运算实现对振动速度的快速测量;通过调节广义化阶数和正则化因子实现对不同环境的测量,克服了现有积分算法针对不同测量环境的适应性和计算速度等方面的不足.经实验验证,在有效抑制低频噪声的情况下,能够最大化地保留低频信息,较好地再现振动信号的时域瞬时特性.     

旋转机器低频振动监测校正装置

旋转机器运动中产生的低频振动信号反映了机器运动状况。本文介绍了用于现场的机器振动监测校正装置，阐述了其原理及硬软件设计。     

一种基于MEMS声振传感器的电子听诊器

基于微机电系统(MEMS)技术的声振传感器,设计了一种采集心脏低频振动信号的电子听诊器.所设计的MEMS硅麦克风,在传感器振膜结构上添加质量块,能够使传感器敏感于低频振动信号与声音信号;采用STM32主控模块设计滤波调理电路,通过听诊器振动膜结构采集信号;通过傅里叶变换分析心脏低频振动信号的相应特征.实验结果表明:该电子听诊器的信噪比为8.6 dB,满足标准电子听诊器的准确性要求(6.9 dB);通过采集信号的正常心音模态频谱与标准检测结果对比,具有较好的一致性;本文研究的电子听诊器能够采集到低频心脏振动信号特征及频谱图,可作为新型心脏病无创诊断的研究基础.     

一种采煤机截割部滚动轴承故障诊断方法

针对采煤机截割部滚筒轴承结构复杂极易损坏,且单凭借人为经验难以对故障进行定位判别的问题,提出了一种基于入人工蚁群-模拟退火算法的自适应时变滤波经验模态分解方法,去掉了原始振动信号中的低频干扰,画信号快速峭度图以峭度最大处对应的中心频率和带宽来设定带通滤波器参数,以进一步突出信号的高频特征,对经过处理后的信号平方包络后画包络谱图,将计算所得理论故障频率和包络谱图最大幅值处所对应的频率对比,从而对故障类型进行判别;通过采煤机试验表明所提方法能够适用于采煤机实际工程应用,可以有效消除信号中低频干扰部分,提高振动信号的峭度特征,并在不同转速和不同故障尺寸的条件下下分别达到100%和88.9%的故障判别率。     

基于加速度传感器的高频振动信号检测分析

介绍了一种基于普通压电加速度传感器的高频振动信号检测技术的实现方法,并论述了高频振动信号的采集、时域分析、频域分析及功率谱分析程序的实现。检测系统硬件部分主要包括压电加速度传感器、信号调理器、高速采集卡。用这套检测系统对各频段的信号进行检测对比实验,实验结果表明此系统能有效地检测到高频振动信号的变化。     

Vibration target detection and vibration parameters estimation based on the DPCA technique in dual-channel SAR

This paper proposes a new method based on the displaced phase center antenna(DPCA) technique for the detection and parameters estimation of vibration target in dual-channel synthetic aperture radar(SAR).The echo model of vibration target is established in dual-channel SAR according to the equivalent phase center principle.By accumulating the DPCA signal amplitude in the azimuth direction,we realize the vibration target detection in clutter and noise background.Through the analysis of DPCA signal amplitude and phase characteristics of vibration target,we then convert the vibration parameters estimation to estimation of a signal with the form of absolute value of a sine function,and the converting conditions is also given.Accordingly,an algorithm combining the Fourier transform with least squares is proposed for estimation.The simulation results show that the algorithm can estimate each vibration parameter precisely at a low signal-to-noise ratio.     

基于绝对位移的核反应堆压力容器振动探测技术研究

本文依据国际电工委员会IEC61502振动监测标准和核电站需求,开展了核反应堆压力容器振动探测技术研究和监测系统开发,获得了基于绝对位移传感器的压力容器振动探测技术;研究了通过对绝对位移传感器信号进行相干和相位分析获得压力容器固有振动的方法;基于上述研究基础,利用某核电2号机组一个燃料周期的压力容器振动数据,对实测的振动数据进行分析,获得了压力容器振动幅度、固有振动频率和振型,结果表明压力容器振动平稳,未出现异常。     

天然气压气机械设备故障信号时频分析特征提纯

天然气压气站压气机械设备工作环境恶劣,故障多发,而机械设备的故障状态下的振动噪声信号是研究机械设备故障诊断的有效载体。为有效进行故障诊断,需要对机械设备的故障信号进行提纯分析和特征提取等研究。提出基于时频分析技术的WVD和Hough变换结合的方法对低信噪比的故障信号进行提纯算法。首先分析了非平稳信号处理技术的基本原理,对原始信号的滤波和检测、频谱分析等处理,分析了时频分析特性和对应的条件,提出采用时间均值、频率均值、时间散布和频率散布四个特征值作为时频分析的特征提取量。仿真实验以某天然气压气站某型压缩机故障振动下采集信号样本为研究对象,进行提纯滤波和特征提取仿真,仿真实验得到降噪滤波和WVD及Hough变换算法下的检测结果,表明在强干扰背景SNR为-8dB下,有卓越的滤波降噪和检测性能,特征提纯检测性能相比传统算法提高18％以上。为天然气压缩机故障诊断奠定了可靠的理论基础。     

煤矿机械振动信号预测研究

根据煤矿机械振动信号高低频组成成分变化规律的差异,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和支持向量机(SVM)的煤矿机械振动信号组合预测方法。将滚动轴承振动信号进行EMD分解,得到相对平稳的本征模态函数(IMF)分量,并将波动程度相近的IMF分量进行重构,得到高频子序列和低频子序列,采用SVM分别对高频子序列和低频子序列进行预测,将2个预测结果叠加,得到最终预测值。选取轴承实验数据对组合预测方法的有效性进行验证,结果表明该方法的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差均小于直接预测方法。将该组合预测方法应用于某选煤厂主井带式输送机滚动轴承状况预测,预测结果与实际情况相符。     

高压变电站主变压器振动波谱实时监测系统研究

介绍了一种基于VC++用加速度传感器实时测量高压变电站主变压器振动位移信号的方法.首先将加速度谱进行频谱变换,计算每个频率分量对应的幅值,进而对这些幅值比较检测出振动信号频率,然后将所需幅值进行叠加运算,根据时域信号和频域信号能量对应关系即可求出简谐振动信号位移幅值和加速度幅值.验证试验结果表明该方法可行,实时性、精度可满足工程实践的需要.     

一种便携式工程机械振动信号采集系统的设计

设计了一种工程机械振动信号采集与分析系统,系统由加速度传感器、HS801虚拟测试仪、笔记本电脑等组成,通过用自带电源工作,携带方便,可以高精度、低成本地完成信号的实时采集分析,特别适用于机动测量;最后,给出一个利用该系统采集与分析工程机械振动信号的应用实例,获得ZL50型装载机操纵台的振动信号及频谱、功率谱。     

Hilbert-小波变换的齿轮箱故障诊断*

采用希尔伯特—小波变换对振动加速度传感器获取的齿轮箱振动响应信号进行特性分析。利用小波变换分解获得振动响应信号的各层高频信号小波系数和低频信号小波系数,对小波系数进行重构获得具有不同特征时间尺度的各高频信号和低频信号;再对分解的信号进行希尔伯特变换获得时频信息谱以提取系统的统计特征信息,实现监测齿轮运转工作状态,及时发现齿轮的早期故障,提高机械运行的安全性。仿真研究结果表明,小波变换分解和希尔伯特边际谱方法在故障信息诊断方面是可行和有效的,提高了故障检测的可靠性。