非接觸式磁電法軸功率測試系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、在線監(jiān)測的船用柴油機軸功率，可以作為柴油機狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的輔助參數(shù)，以提高監(jiān)測診斷的精度；也可以用于判斷船-機-槳三者之間的匹配狀態(tài)；結(jié)合油耗、轉(zhuǎn)速等參數(shù)，可為船舶的經(jīng)濟航行提供技術(shù)支持。因此，開展船舶柴油機軸功率在線測試技術(shù)研究，對于提高船舶動力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性具有十分重要的意義。
　　本文以模擬船舶動力系統(tǒng)的試驗臺架為研究對象，開發(fā)了基于非接觸式磁電法的軸功率在線測試系統(tǒng)。首先對磁阻傳感器的結(jié)構(gòu)及其工作原理進行

2、了研究，分析了基于磁阻傳感器測量扭矩和轉(zhuǎn)速的原理，并設(shè)計了基于LabVIEW FPGA模塊的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集卡的安裝使用、下位機和上位機程序的編寫，充分利用了FPGA的靈活性和可定制化的能力，結(jié)合LabVIEW圖形化人機交互界面，使測試系統(tǒng)操作簡單靈活。為了研究測試系統(tǒng)中的數(shù)字濾波和相位差提取方法，在LabVIEW軟件開發(fā)平臺上仿真模擬了一組軸功率磁電信號，研究了包括零均值化、濾波及提取相位差的信號分析處理方法，獲得了適合本測

3、試系統(tǒng)的濾波方法和相位差提取的計算方法，即零相位濾波和過零點插值法提取相位差；最后在模擬試驗臺架上進行不同采樣頻率、不同測點間距以及不同扭矩大小下的對比試驗，對信號處理方法進行了驗證，并對影響軸功率測試精度的各因素進行了分析。
　　論文開發(fā)的測試系統(tǒng)具有以下特點：1）非接觸式的測量。測試系統(tǒng)不僅保證了信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，而且磁阻傳感器（固定部分）與敏感元件（旋轉(zhuǎn)部分）保持了一定的距離，便于測試系統(tǒng)在實船中的布置；2）磁阻傳感器由外部供