[发明专利]扭振转速测量装置和方法

权利要求书

1.一种扭振转速测量装置，包括依次连接的齿轮测速探头、隔直分压滤波模块和放大整形模块，其特征在于，输出标准脉冲信号的放大整形模块与扭振处理模块连接，所述扭振处理模块包括将所述标准脉冲信号的频率提高N倍并输出高频脉冲信号的锁相环N倍频单元和根据所述高频脉冲信号获得扭振转速的扭振处理单元。

2.根据权利要求1所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述扭振处理模块还包括设置在所述锁相环N倍频单元与扭振处理单元之间用于将转速信号通过光纤进行远距离传送的光传输单元，所述光传输单元包括依次连接的电光转换单元、光纤传输单元和光电转换单元。

3.根据权利要求2所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述扭振处理单元包括依次连接的DSP单元、接口单元和计算单元。

4.根据权利要求3所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述DSP单元包括依次连接的脉冲计数单元、转速计算单元和波动转速单元，所述脉冲计数单元还连接有定时单元，所述波动转速单元还连接有带通滤波单元或FFT处理单元。

5.根据权利要求1所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述放大整形模块与扭振处理模块之间还设置有通过电气隔离以提高抗干扰性能的光电隔离模块。

6.根据权利要求1所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述扭振处理单元包括依次连接的放大单元、低通滤波单元、特征噪声阻塞单元和带通滤波单元，所述放大单元与锁相环N倍频单元中的低通滤波单元的输出端连接。

7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述锁相环N倍频单元包括鉴相单元、低通滤波单元、压控振荡单元和N倍分频单元，所述鉴相单元的一个输入端与光电隔离模块连接，另一个输入端与N倍分频单元的输出端连接，低通滤波单元与鉴相单元的输出端连接，压控振荡单元与低通滤波单元连接，N倍分频单元的输入端与压控振荡单元连接，输出端与鉴相单元的另一个输入端连接。

8.根据权利要求7所述的扭振转速测量装置，其特征在于，所述N倍分频单元中的倍频倍数N为1500～8000。

9.一种扭振转速测量方法，其特征在于，包括：

步骤1、探测大轴旋转并获得转速信号；

步骤2、对所述转速信号进行直流隔离、分压、滤波、放大和整形处理，获得标准脉冲信号；

步骤3、对所述标准脉冲信号进行1500～8000倍的倍频处理，获得高频脉冲信号；

步骤4、对所述高频脉冲信号进行处理，获得扭振转速。

10.根据权利要求9所述的扭振转速测量方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤41、对所述高频脉冲信号进行周期性计数，得到采样周期内的平均转速；

步骤42、计算所述平均转速与额定转速的差，得到转速在额定转速附近的波动转速；

步骤43、对所述波动转速进行带通滤波处理获得扭振转速和/或对所述波动转速进行快速傅立叶变换获得扭振转速频谱。