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应用LabVIEW的旋转机械振动监测系统的设计
作者：郭信心冯素菊李想来源：《山东工业技术》2017年第16期
摘要：旋转机械被广泛应用于各种工业生产各个环节中，其叶轮的可靠运转直接关系到整机运行的安全性与高效性。叶片的损坏是叶轮失效的主要形式，因此如何准确可靠的监测叶片的振动成为旋转机械的研究的一个重要方向。采用叶尖计时法来采集叶片的振动信息，以LabVIEW为开发平台开发了旋转机械叶片振动监测系统，并通过模拟故障响应验证了程序的正确性，该程序的实现为旋转机械故障诊断系统的开发与研究提供了软件支持。关键词：旋转机械；叶尖定时法；非接触；LabVIEW；监测系统DOI：1016640jc
ki371222t2017160060前言旋转机械的叶轮作为旋转机械能量转化的核心部件，其可靠运转直接关系到旋转机械运作的安全性与高效性，因此准确可靠的监测叶片的振动状态是旋转机械的研究的一个重要方向。旋转机械的故障征兆基本都包含在它的振动信号里，对所采集的数据进行分析与处理获得故障特征参数，进而可以判断它是否正常运行1。1叶尖计时法的概述叶尖计时法原理如图1，传感器S1和S2安装在相对静止的壳体上，利用传感器感知叶片经过时产生的脉冲信号2。如果叶片无振动，那么相应得到的脉冲间隔一定是等距的，可以根据轴盘的转速和叶片与轴盘的相对位置关系计算出每个叶片扫过传感器S1的时间，而当叶片出现裂纹的情况下，实际采集到的脉冲与理论脉冲上升沿时间之间将产生一个差值，由这个差值序列计算得到振动的位移。叶轮经过一定的旋转圈数之后，两传感器采集到一系列振动信号，对该振动信号进行相应的处理，可以求得各叶片的振幅值与频率值。测量系统开发需要充分考虑实际因素，由于制造精度导致的叶片本身的不均匀分布也会影响监测结果，因此需要在监测之前对叶片位置进行校正来补偿本身的位置误差。2监测系统与软件程序21需求分析与总体设计
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离心叶轮振动监测系统能够实现预知维修功能，防止恶性事故的出现，降低设备维修成本。系统主要功能为实现对采集到的波形数据的处理与管理需求，同时还要提供完备的图形与报表生成的功能。具体的要求如下：（1）信息采集全面化。（2）状态监测连续化。（3）数据处理实时化。（4）系统安全性。要求系统不对叶轮的运转产生不利影响。（5）界面操作简易懂。数据处理程序的关键是在能满足功能要求的前提下尽量用简洁的方式来描述每个模块r