[实用新型]一种基于振动分析的转速测试系统

说明书

本实用新型提出一种基于振动分析的转速测试系统，属于机械转子转速测试领域，包括：振动测试传感器、程控放大电路1、自动跟踪滤波电路、程控放大电路2、AD数据采集模块、计算机。通过传感器对振动信号进行采集，并且通过AD数据采集模块上传到计算机，对采样数据进行运算和处理，得到转速。这种测试方法可以在不必拆解机械的前提下，精确地测试封闭式旋转机械的转速，具有测试精度高，应用范围广，操作简单方便优点。

技术领域

本实用新型属于机械转子转速测试领域，具体涉及一种基于振动分析的转速测试系统。

背景技术

封闭式旋转机械，如广泛应用于空调和冰箱领域的全封闭旋转式制冷压缩机，旋转部件在生产与制造过程中，由于材质不均、设计或制造误差等原因，会形成一定的偏心重量，即旋转中心与质量中心不重合，在高速旋转过程中，会产生很大的振动和噪声，这个问题一直困扰着生产企业和用户。而要降低振动，就必须要知道全封闭旋转式制冷压缩机中转子的转速。实验用离心机是专业用于实验分析的小型离心机，绝大部分都是封闭式的。将试剂置于偏离回转中心的位置，由于质量偏心，在高速旋转时，会产生很大的振动。而离心机转速的准确与否，对后序的检测结果有着直接的影响，所以实现对离心机转速的精确监测具有非常重要的意义。

实用新型内容

基于以上技术问题，本实用新型提出一种基于振动分析的的转速测试系统，包括：振动测试传感器、第一程控放大电路、自动跟踪滤波电路、第二程控放大电路、AD数据采集模块、计算机；

振动测试传感器与第一程控放大电路相连接，第一程控放大电路与自动跟踪滤波电路相连接，自动跟踪滤波电路与第二程控放大电路相连接，第二程控放大电路与AD数据采集模块相连接，AD数据采集模块与计算机相连接；

振动测试传感器，将被测试的机械振动信号转换为电信号，并将该电信号传递给第一程控放大电路；

第一程控放大电路，对振动电信号进行第一次放大，得到第一次放大后信号，并将第一次放大后电信号传递给自动跟踪滤波电路；

自动跟踪滤波电路是一个带通滤波器，对具有一定强度的振动电信号进行滤波，滤除掉夹杂在振动信号中的低频和高频噪声干扰，并将滤波后的电信号传递给第二程控放大电路；

第二程控放大电路，对滤波后的电信号进行第二次放大，得到第二次放大后模拟电信号，并传递给AD数据采集模块；

AD数据采集模块，对第二次放大后模拟电信号转换为数字电信号，并将数字电信号传递给计算机；

计算机，基于数字电信号，使用Visual Basic软件编写程序将振动数字电信号转化为转子转速并显示在计算机屏幕上，具体为：应用最小条件系统识别方法检测机械系统振动的频率，由检测出的振动频率计算出转子转速；

(1)振动频率计算出转子转速过程：

由转子动不平衡而引起机械的简谐振动，振动微分方程为：

求解此振动微分方程得其数学模型为：

x(t)＝A₀·sin(2π·f_d·t+φ₀) (2)

式中，A₀为振动的幅值；f_d为振动的频率；φ₀为初始相位；

由于转子转动的频率与机械振动的频率相等，即：

f＝f_d (3)

式中，f为转子转动的频率；

故有封闭式旋转机械转子的转速：

n＝60·f (4)