[实用新型]一种实现旋转机械振动信号同步阶比跟踪分析的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械振动分析测量领域，特别涉及一种实现旋转机械振动信号同步阶比跟踪分析的装置。 

背景技术

传统的旋转机械振动阶比跟踪方法采用硬件方式来实现，需要有锁相环、倍频分频电路，并且还需要有截止频率实时可调的抗混叠滤波器等，电路复杂，成本高，特别是在等角度重新采样进行了重点研究。硬件实现方式主要问题在于：1）采样频率需要由旋转机械上一次的转速进行预估计，估计存在误差，因此不能实现精确的整周期同步采样，从而导致FFT结果存在频谱泄露；2）硬件方式所需的截止频率可调的抗混叠滤波器结构复杂，由于采样频率需要不断调整，采集得到的波形数据存在间隔，不连续的缺点。公告号为CN102175439的中国专利，公开了一种“针对旋转机械的阶次分析实现方法”其对等角度重新采样是“根据更新频率的低速脉冲以及当前高速轴上的转速脉冲分别对采集卡输出信号进行等角度重采样”。此种方法在转动机械转速不变或变化小时相当有效，但当转速随时变化大时，此时的更新频率是由第一次采样时的频率计算得来；因此，当用此更新频率与当前高速轴上的转速脉冲进行等角度重采样，将带来更新频率与当前高速轴上的转速脉冲不同步。 

发明内容

为解决现有技术的问题，本实用新型提出一种实现旋转机械振动信号同步阶比跟踪分析的装置，通过本装置由固定的采样频率实现精确的等角度采样，不存在频率混乱现象，也就是转轴每转动一次，采样点对应于转轴上的角度差是一致的，在转轴上位置是固定的，从而实现准确的整周期同步采样。 

本实用新型的目的是这样实现的：一种实现旋转机械振动信号同步阶比跟踪分析的装置，包括多路信号采集A/D转换电路和信号处理电路，所述多路信号采集A/D转换电路设置有多路信号接收接口，所述多路信号接收接口中的一路是键相脉冲信号接口，用于接收由光电传感器传递的旋转机械键相脉冲模拟信号；所述多路信号接收接口中其余至少有四路是振动信号接口，用于接收由振动传感器传递的旋转机械振动信号；所述信号处理电路包括一个中央处理器芯片和一个FPGA芯片，所述FPGA芯片设置有对应连接A/D转换电路中多路信号接口的滤波处理通道和采样频率发生器，所述FPGA芯片的控制口与中央处理器芯片的控制口连接，中央处理器芯片的数据口连接FPGA芯片的数据口，FPGA芯片连接显示器。 

进一步，所述滤波处理通道对应键相脉冲信号接口的通路中设置有级联积分梳状滤波处理器，所述滤波处理通道对应振动信号接口的通路中设置有FIR数字滤波处理器。 

进一步，所述多路信号采集A/D转换电路是型号为AD7606的16位8通道A/D采集模块。 

本实用新型对现有技术的贡献是： 

1.结构简单，无需添加任何其他如锁相环、倍频电路等硬件就可实现精确的等角度采样，不存在频率混乱现象，也就是转轴每转动一次，采样点对应于转轴上的角度差是一致的，在转轴上位置是固定的，从而实现准确的整周期同步采样。

2.本实用新型克服了传统硬件方式时，由于采样频率需要不断调整，采集得到的波形数据存在间隔，不连续的缺点，能够实现波形的连续不间断采集。 

下面结合实施例和附图对本发明做一详细描述。 

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。 

具体实施方式

一种实现旋转机械振动信号同步阶比跟踪分析的装置实施例，参见图1，包括多路信号采集A/D转换电路1和信号处理电路，所述多路信号采集A/D转换电路设置有多路信号接收接口，所述多路信号接收接口中的一路是键相脉冲信号接口，用于接收由光电传感器2传递的旋转机械键相脉冲模拟信号；所述多路信号接收接口中其余至少有四路是振动信号接口，用于接收由振动传感器3传递的旋转机械振动模拟信号；所述信号处理电路包括一个中央处理器芯片4和一个FPGA芯片5，所述FPGA芯片设置有对应连接A/D转换电路中多路信号接口的滤波处理通道和采样频率发生器，所述FPGA芯片的控制口与中央处理器芯片的控制口连接，中央处理器芯片的数据口连接FPGA芯片的数据口，FPGA芯片连接显示器6，同时FPGA芯片还分别连接有SDRAM和SRAM存储器。 

实施例中，所述滤波处理通道对应键相脉冲信号接口的通路中设置有级联积分梳状滤波处理器，所述滤波处理通道对应旋转机械振动信号接口的通路中设置有FIR数字滤波处理器。 

实施例中，所述多路信号采集A/D转换电路是型号为AD7606的16位8通道同步A/D采集模块。