虚拟仪器技术在风机振动检测中的应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：窿。耷日期：切口f?，z／学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

2、索、交流。(如作者和导师同意网上交流，请在下方签名；否则视为不同意。)学位论文作者签名：健拆争导师签名签字日期：聊奠2、髟签字日期东北大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论1．1对风机进行在线检测、故障分析的必要性和可行性风机是一类将原动机的机械能转化为被输送气体压力能和动能的流体机械，属于通用机械范畴。风机广泛应用于煤炭、石油、冶金、电力、化工、纺织、轻工、机械、建材、农业等国民经济的各个部门。例如冶金工业中的高炉鼓风；采矿工业中的矿井通风；化学工业中的气体排送；石油工业中的催化裂化；一般工业中的厂房通风等等都离不开风机。可见，风机在我国国民

3、经济现代化建设中应用广、数量多，占有重要地位。钢铁工业是国民经济的支柱行业，直接关系到整个国民经济的发展，是支持与推动其它工业，农业，交通，建筑，军工等行业发展的最重要的基础。在钢铁工业中，风机有着广泛的用途，如：烧结主排风机、高炉鼓风机、烧结余热风机、陈钢除尘风机、高炉除尘风机等。风机的安全可靠性对钢厂的安全经济运行至关重要，但是机械的振动总是伴随着机械的运转而存在的，风机也不例外，即使是风机在最佳的运行状态，也将产生某些振动，由于转子、轴承、壳体、联轴节、密封和基础等部分的结构及加工和安装方面的缺陷，使通风机在运行时引起振动，振动的加剧又

4、往往是风机破坏的主要原因，因此在钢铁企业生产过程中，由于风机故障引起的停机、停炉的事例很多，并由此造成了巨大的经济损失。一般钢厂中经常发现风机在失衡状态下运行，加大了轴承部件的动载荷，降低了轴承的使用寿命。为了防止风机的突发事故、减少风机的动载荷，在风机运行过程中使用在线设备，监视风机的运行状况영"x查!!垄芏堡主兰堡丝查整二主壁垒本课题利用虚拟仪器技术开发一套风机试验系统，利用该风机试验系统可进行风机的动特性、动响应、动强度和稳定性分析以及风机的动平衡试验。通过试验研究及理论计算，研究风机不平衡机理，并在实验室进行模拟，结合现场测试数据，寻

5、找不平衡判别特征量，为进行风机设备精密诊断和在线诊断系统的故障规则积累提供有效的技术支撑。此外，本系统虽然是针对风机振动检测设计的，但通过简单的系统参数设置变换和传感器位置变换，便可以应用于冶金、发电等行业的其它旋转设备上。1．2测量仪器的发展及面临的问题1．2．1电子测量技术的发展从狭义上讲，电子测量是在电子学中测量有关参数的量值，通常包括以下几个方面：电量的测量，如电压、电流、功率、电能等；信号特性及所受干扰的测量，如信号波形、失真度、频率、相位、信噪比等；元件和电路参数的测量，如电阻、电感、电容、电路频率响应、通带宽度、相位移等。随着科

6、学技术的发展，对许多物理量，如距离、重量、速度、温度等，使用传统测量方法已经不能满足现代科学研究和生产的需要。因此都设法将它们经过一定的传感器变成电信号，然后利用一套比较成熟的电子学方法【l】进行测量。这也使得电子测量技术在很多领域得到了应用，在现代科学技术中具有不可替代的重要作用。电子测量与其他测量相比，具有以下几个明显的特点：(1)测量频率范围极宽低端可以测低至10。5Hz，高端可达100GHz左右(某些测量领域可能更高)。电子测量能工作在这样宽的频率范围内，因此它的应用范围很广泛。但也由于测量范围宽，在不同的频段测量所依据的原理、采用的

7、方法、使用的元器件等可能相差很远，通常把被测电量或供给同一电量的仪器分为不同的频段。例如信号发生器可分为超低频信号发生器、音频信号发生器、高频信号发生器等等。当然这给使用带来很多不便，近年来研制了很多宽频带设备使同一台仪器能在很宽的频率范围内工作。(2)量程宽由于测量电量的大小相差极大，要求测量仪器的量程也要极宽。同一台电子测量仪器，通常能做到很宽的量程。例如一台高灵敏度的数字电压表，可以东北大学硕士学位论文第一章绪论本课题利用虚拟仪器技术开发一套风机试验系统，利用该风机试验系统可进行风机的动特性、动响应、动强度和稳定性分析以及风机的动平衡试

8、验。通过试验研究及理论计算，研究风机不平衡机理，并在实验室进行模拟，结合现场测试数据，寻找不平衡判别特征量，为进行风机设备精密诊断和在线诊断系统的故障规则积累提供有