船舶軸系振動測試系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、隨著現代社會人們對船舶振動，尤其是船舶軸系振動的日益關注，使得軸系振動的進一步研究變得尤為重要。盡管國內外不乏對軸系振動的理論研究，但由于軸系本身的復雜性和運行過程中環(huán)境的多變性，導致理論計算公式具有一定的近似性、經驗性和局限性，無法準確反映軸系的實際振動情況。因此，設計開發(fā)一套高精度高可信度的軸系振動測試系統(tǒng)就顯得必不可少了?；诖?，本文結合現有測試方法、傳感器技術、單片機開發(fā)技術以及信號分析處理技術，研制了一套基于傳統(tǒng)非接觸電測法的

2、軸系振動測試系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)具有精度高，可測轉速范圍廣，性能穩(wěn)定，結構簡單等特點。
　　測試系統(tǒng)的硬件設計主要包括信號采集和前置處理模塊設計、A/D轉換電路設計、中央處理器CPU設計、內存和閃存設計、LCD液晶顯示電路設計、內置電源設計以及USB接口和旋轉鼠標設計這七個方面，主要用于實現振動測試信號的采集、前置處理、A/D轉換、再處理、顯示、存儲以及數據導出等功能。其中，信號采集和前置處理模塊的合理設計是提高整個測試系統(tǒng)精度和工作

3、可靠性的基礎和保障，其設計原則為:盡可能提高元件的抗干擾能力，使攜帶振動信息的電壓信號盡量免受周圍環(huán)境的影響。
　　測試系統(tǒng)的軟件可分為下位機軟件和上位機(PC)軟件，前者通過UltraEdit文本編輯器對各模塊芯片進行編程來實現參數設置、畸點處理以及時域波形顯示等功能，而后者則采用C＃編程語言來實現測試數據的平均處理、頻域變換、時域和頻域波形顯示及頻譜數據文本導出等功能。系統(tǒng)軟件的設計原則為:界面的友好性強，數據處理速度快，頻域

4、變換精度高，便于軟件維護和升級等。
　　測試系統(tǒng)開發(fā)過程中，利用自制標定器，對系統(tǒng)扭振模塊的數據采集、傳輸及信號分析處理等功能進行了初步檢驗。測試系統(tǒng)完成后，又分別對某多機并車聯(lián)合動力裝置綜合試驗臺架進行了扭轉振動和橫向振動試驗，對比理論計算結果和ZDCL-Ⅳ型振動儀的測試結果可知，本測試系統(tǒng)基本實現了預期的目標。另外，通過分析扭轉振動測試數據，對部分影響其測試精度的因素進行了研究，包括滾振和“齒盤”分度數，并在此基礎上提出了有效