[发明专利]一种螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓速差的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于转子转速测量技术领域，具体涉及一种螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓速差的测量方法。

背景技术

螺旋卸料沉降离心机是城市生活污水、工农业废水处理工程中淤泥脱水成套装置中的关键设备。它是由速差很小的螺旋与转鼓组成的特殊双转子系统，螺旋通过滚动轴承安装在转鼓内壁，转鼓通过滚动轴承安装在螺旋卸料沉降离心机轴承座上。螺旋与转鼓通过行星差速器，实现绕同一轴线差速旋转。螺旋卸料沉降离心机的分离因数跟螺旋和转鼓的速差有关，工程上为来达到理想的分离效果，需要根据待分离物料的特性，选择相应的速差。因此如何正确测得螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓的速差十分重要。由于螺旋封闭在转鼓内，无法通过安装测速传感器测得螺旋转速，目前工程上一般采用测量转鼓转速，根据手册查出行星差速器的差速比来推算出转鼓和螺旋的速差，由于受差速器的装配误差和传动误差的影响，用这种方法得到的速差误差很大。如何在工业现场准确、快速地测量螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓之间的速差具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓速差的测量方法。

本发明技术方案采用如下步骤:

步骤(1).将振动速度传感器垂直固定在螺旋卸料沉降离心机轴承座上，测得螺旋卸料沉降离心机的振动信号，该振动信号主要由频率为                                                的螺旋不平衡振动信号、频率为的转鼓不平衡振动信号以及其他干扰信号叠加而成，其中； 

螺旋卸料沉降离心机的振动信号为：

          （1）              

其中，：螺旋卸料沉降离心机的振动信号；t：时间；：螺旋工频振动信号的振幅；：螺旋转动频率；：螺旋工频振动信号的相位；：转鼓工频振动信号的振幅；：转鼓转动频率；：转鼓工频振动信号的相位；：其它异频振动信号；：－标准的高斯白噪声。

步骤(2).对振动信号进行自相关运算，自相关运算后的信号主要由频率为，，，及其他干扰信号构成，其中为螺旋与转鼓的速差频率；

振动信号的自相关函数如下：

                   (2)

令，，则螺旋卸料沉降离心机的振动信号表示为：，自相关函数变为： 

           (3)

其中，为的自相关函数，为的自相关函数，为与的互相关函数，为与的互相关函数；为的自相关函数，T为积分时间；

当时，若T大于，根据不同频率信号不相关、信号和噪声不相关、噪声和噪声不相关的特性得知，、和的极值和均值均为零，令；将代入式（3）得:

                                            （4）

其中由式（5）求得：

  （5）

式（5）中含4个交流成分，其频率分别为：、、和。

令式（5）中的频率分量为，其它频率分量为；

                   （6）

将式（5）、式（6）和代入式（4），得振动信号经自相关处理后的信号为：

                                   （7）                    

其中的信号频率跟螺旋卸料沉降离心机的螺旋与转鼓的速差同频。

步骤(3).将自相关运算后的信号送入截止频率为1Hz的低通滤波器，滤波后的信号为一频率等于的正弦信号；

步骤(4).正弦信号经过电压过零比较器整形为方波信号，根据方波信号的周期计算出螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓的速差；

螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓的速差的计算如下：

                                           (8)

其中，：螺旋卸料沉降离心机螺旋与转鼓的速差；：基准脉冲频率；：时间内脉冲个数。

本发明有益效果如下：