[发明专利]燃气轮机基座振动和结构噪声测试分析装置

说明书

技术领域

本发明属于旋转机械振动测试技术领域，具体涉及燃气轮机基座振动和结构噪声测试分 析装置。

背景技术

现有的燃气轮机基座振动和结构噪声测试设备采用压电式振动传感器测试基座振动和结 构噪声，每个测点安装三个振动传感器，振动传感器通过低噪声电缆与电荷放大器连接，外 接的24V直流电源给电荷放大器供电，电荷放大器输出电压信号到振动噪声分析仪，振动噪 声分析仪通过网线与计算机连接，分析软件安装到计算机中，应用FFT和CPB技术在线分析 数据，得到基座振动和结构噪声结果，如图1所示，该现有的振动噪声测试设备存在以下不 足：测试设备需要连接的环节较多，安装、拆卸时间长，影响试验进度；由于振动传感器体 积较大、数量较多，当基座安装表面不光滑时，三只振动传感器粘贴费时费力，安装不牢容 易脱落；整套测试设备连接导线多、断点多，易造成测试设备断路且断路后排故时间长；直 流电源、振动分析仪和计算机都需要接220V交流电源进行供电；通用振动噪声分析软件设 置步骤复杂，需要专业技术人员来操作；针对现有测试设备连接环节多、安装拆卸费时费力、 必须使用交流电源以及需要专业技术人员操作等问题，需研制基座振动和结构噪声测试分析 装置，改进硬件测试方案、固化分析软件，使测试设备安装方便、快捷，软件操作简单，适 用于生产现场和外场的在线实时监测任务。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出燃气轮机基座振动和结构噪声测试分析装置。

燃气轮机基座振动和结构噪声测试分析装置，包括三向振动传感器、传声器和振动噪声 分析装置；

所述振动噪声分析装置，包括PC机、多通道充电电源、信号调理器、A/D转换器、DSP 芯片和USB接口芯片；

所述三向振动传感器有两个，分别固定于燃气轮机的两个安装座上，所述传声器有三个， 分别放置于燃气轮机机匣的两侧和上方，所述三向振动传感器的输出端和传声器的输出端连 接信号调理器的输入端，所述信号调理器的输出端连接A/D转换器的输入端，所述A/D转换 器的输出端连接DSP芯片，所述DSP芯片通过USB接口芯片连接PC机，所述多通道充电 电源的输出端分别连接三向振动传感器的电源端、传声器的电源端、信号调理器的电源端、 A/D转换器的电源端、DSP芯片的电源端和USB芯片的电源端。

所述三向振动传感器，用于采集燃气轮机基座的水平、垂直和轴向的振动信号，并将振 动信号转换为电压信号，传输至信号调理器；

所述传声器，用于采集燃气轮机的空气噪声信号，并传输至信号调理器；

所述信号调理器，用于对采集的燃气轮机基座振动信号和空气噪声信号进行信号缓冲、 放大和滤波，并传输至A/D转换器；

所述A/D转换器，用于将采集的燃气轮机基座振动信号和空气噪声信号进行数字化转换， 并传输至DSP芯片；

所述DSP芯片，用于对采集的燃气轮机基座振动信号和空气噪声信号进行FFT和CPB 分析，得到燃气轮机基座振动信号、结构噪声信号和空气噪声信号，并通过USB接口传输至 PC机；

所述多通道充电电源，用于为三向振动传感器、传声器、信号调理器、A/D转换器和DSP 芯片和USB芯片供电；

所述PC机，用于存储数据，并显示燃气轮机基座振动信号、结构噪声信号和空气噪声 信号。

所述三向振动传感器为内置微型ICP集成电路的三向振动传感器。

所述PC机还连接有打印机，用于打印燃气轮机基座振动信号频谱图、结构噪声信号频 谱图和空气噪声信号频谱图。

所述三个传声器安装在距离燃气轮机机匣1米的位置。

本发明的有益效果：

本发明提出燃气轮机基座振动和结构噪声测试分析装置，该装置应用于燃气轮机基座振 动和结构噪声的在线测试，三向振动传感器用固定到基座安装表面，振动噪声分析装置直接 采集振动传感器的输出信号，该信号经DSP和PC机分析后分别得到基座振动和结构噪声测 试结果。该装置所需部件少，安装方便、快捷，操作简单，适用于生产现场在线测试。

附图说明

图1为现有燃气轮机基座振动和结构噪声测试设备的连接图；

其中，1-振动分析仪，2-BNC转接插头，3-计算机，4-电荷放大器，5-电源接线排，6-24V 直流电源，7-振动传感器测点1，8-振动传感器测点2，9-传声器；