一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统技术方案

一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统，包括母板，电源模块和PC主机，所述电源模块电性连接母板，所述PC主机有线或无线连接母板；还包括若干振动信号处理模块、至少一个转速信号处理模块，及若干振动传感器和/或转速传感器；所述振动信号处理模块和转速信号处理模块分别为模块化设置，且彼此相对独立，所述振动信号处理模块、转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器分别连接母板。本实用新型专利技术通过采用PC主机为处理器，计算速度更快，人机交互性更强；多通道数据传输的数据传输高速，支持热插拔，无需外接电源，扩展接口多；各信号处理模块模块化，结构简单合理、性能稳定、测试精度高且易于维护；多传感器信息融合，提高平衡精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动平衡
，特别涉及一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统。
技术介绍
旋转机械是机械系统的重要组成部分，在航空、航天、汽车、石油等广泛的领域得到了广泛的应用。但由于设计缺陷、转子材质不均匀、制造装配误差，以及转子在运行过程中有质量脱落或是有环境介质粘附到转子上等原因，使得实际运行中转子的主惯性轴偏离其旋转轴线，产生质量不平衡，进而产生不平衡力。不平衡力将引起转子挠曲变形、产生内应力，并通过轴承传递给机座，从而使机器产生振动、噪声，进而降低机器性能、工作效率和使用寿命。为了避免这些现象的发生，动平衡测试成为消除转子不平衡量的必要途径。目前国内出现较多的测试系统多是以单片机为核心处理器的便携式动平衡仪，这种便携式动平衡仪在现场动平衡时有很大优点，但由于其采用单片机作为处理器，处理速度有线，限制了新型有效但较为复杂的测试算法的运用，且由于外围键盘模块、显示模块连接麻烦，操作不方便、显示结果不清楚易懂，系统升级困难等原因使其推广受到了一定的限制。随着动平衡技术的发展和高精度高效率动平衡测试的需求，对多测点动平衡测试系统、多传感器信息融合、有效的数据处理方法提出了要求，且随着笔记本电脑的广泛使用，采用笔记本电脑作为处理器来进行系统控制、数据计算和结果显示，既能用于现场动平衡，更能开发出性能更为优良的动平衡测试系统。因此，有必要做进一步改进。
技术实现思路
本技术的目的旨在提供一种结构简单合理、操作方便、精度高、效率高的用于动平衡机的智能动平衡测试系统，其是以PC主机为处理器的基于
USB接口的多通道智能动平衡测试系统，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统，包括母板，电源模块和PC主机，所述电源模块电性连接母板，所述PC主机有线或无线连接母板；其特征在于：还包括若干振动信号处理模块、至少一个转速信号处理模块，及若干振动传感器和/或转速传感器；所述振动信号处理模块和转速信号处理模块分别为模块化设置，且彼此相对独立，所述振动信号处理模块、转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器分别连接母板。所述振动信号处理模块至少包括振动传感器、前置处理电路、程控积分电路、程控增益放大电路、窄带跟踪滤波电路和/或固定增益放大电路，以实现振动信号的转换、滤波、放大等功能。所述转速信号处理模块至少包括转速传感器、前置处理电路、程控积分电路、整形放大电路和/或锁相倍频电路，以实现转速信号的整形放大、倍频/分频等功能。所述振动传感器为压电式加速度传感器和/或电磁式速度传感器和/或电涡流位移传感器。所述转速传感器为光电式转速传感器和/或电涡流转速传感器。所述母板上设置有EZ-UAB芯片，所述振动信号处理模块和/或转速信号处理模块通过EZ-USB芯片连接PC主机。所述母板上还设置有若干用于连接振动信号处理模块和/或转速信号处理模块的模块插槽、用于连接电源模块的电源接口、用于连接振动传感器和/或转速传感器的传感器接口、及用于连接PC主机的PC接口。所述模块插槽和/或电源接口和/或传感器接口和/或PC接口为USB接口。本技术的有益效果为：通过采用PC主机为处理器，相比传统模式功能更强大，计算速度更快，人机交互性更强；基于USB接口的多通道数据传输，克服了传统PCI总线和ISA总线插拔麻烦，扩展槽有线的缺点，具有数据传输高速，支持热插拔，无需外接电源，扩展接口多的优点；振动信号处理模块和/或转速信号处理模块采用模块化设置，结构简单、合理，性能稳定，测试精度高且易于维护；采用多传感器信息融合，提高了刚性转子的平衡精度及可对柔性转子进行动平衡。其具有结构简单合理、操作方便、精度高、效率高的特点。附图说明图1是本技术一实施例的测试系统结构框图。图2是本技术一实施例的测试系统结构图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述。参见图1和图2，本用于动平衡机的智能动平衡测试系统，包括母板，电源模块、PC主机、八个振动信号处理模块、一个转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器；其中，电源模块电性连接母板，PC主机通过USB总线有线连接母板；振动信号处理模块和转速信号处理模块分别为模块化设置，且彼此相对独立；振动信号处理模块、转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器分别连接母板。具体地讲：振动信号处理模块：包括振动传感器、前置处理电路、程控积分电路、程控增益放大电路、窄带跟踪滤波电路和固定增益放大电路，以实现振动信号的转换、滤波、放大等功能。振动信号处理模块的数量可根据测试需要进行设置，各通道的结构相同，参数可以分别配置，本实施例构建的测试系统设置了八个振动信号处理模块。转速信号处理模块：包括转速传感器、前置处理电路、程控积分电路、整形放大电路和锁相倍频电路，以实现转速信号的整形放大、倍频/分频等功能。转速信号处理模块中的隔直电路和程控积分电路参数与振动信号处理模块中的相同，目的是为了消除转速变化对振动、转速信号处理模块之间相位差的影响。为了适应不同的实际应用场合，本实施例的测试系统选用的振动传感器为压电式加速度传感器、电磁式速度传感器和电涡流位移传感器三种；转速传感器为光电式转速传感器和电涡流转速传感器两种。母板上设置有EZ-UAB芯片，振动信号处理模块和转速信号处理模块分别通过EZ-USB芯片连接PC主机。其中，EZ-USB芯片是基于RAM的“软\系统解决方案，不需要ROM或其它的固化存储器，而只使用EZ-USB芯片内的程序/数据RAM，速度更快，同外部器件的连接更加简单。母板上还设置有九个用于连接八个振动信号处理模块和一个转速信号处理模块的模块插槽、用于连接电源模块的电源接口、用于连接振动传感器和
转速传感器的传感器接口、及用于连接PC主机的PC接口。模块插槽、电源接口、传感器接口和PC接口分别为USB接口。母板通过各插槽和各接口将各传感器的信号和电源模块的电压传递给各信号处理模块，将转速倍频信号传递给各振动信号处理模块，并将A/D采样数据和转速信号传递给PC主机。振动信号处理模块采用基于USB接口数据通道实现A/D采样电路与PC主机间的连接。PC主机作为数据处理器，其根据转速信号和A/D转换数据进行各程控电路参数设置，并根据转速信号和采样数据进行信号处理和解算，求得转子转速和不平衡质量的大小与方位。本技术能够同时对不同类型的振动传感器和转速传感器发出的信号进行测量；既能测量单点振动信号，也可同时进行多点测量；能够根据传感器类型和转速大小自动选择不同的积分器，能够根据转速大小自动选择不同的可编程模拟窄带跟踪滤波器的品质因子。其具体操作如下：振动传感器和转速传感器测得转子的相关电流信号后输入前置信号处理电路，根据传感器的类型不同，采用相应的处理电路将信号中的直流量隔离，并输出电压信号，例如对于振动信号处理模块，当连接磁电式速度传感器时采用同相电压放大电路，主要起阻抗匹配作用；当连接压电式加速度传感器时，采用无源I/V变化电路，将电荷量转换成与之成比例的电压信号；当连接电涡流位移传感器或电涡流转速传感器时，由于电涡流传感器一般配备有专门的处理模块，已经将振动位移量转换成了适当的电压信号，所以可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统，包括母板，电源模块和PC主机，所述电源模块电性连接母板，所述PC主机有线或无线连接母板；其特征在于：还包括若干振动信号处理模块、至少一个转速信号处理模块，及若干振动传感器和/或转速传感器；所述振动信号处理模块和转速信号处理模块分别为模块化设置，且彼此相对独立，所述振动信号处理模块、转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器分别连接母板。

【技术特征摘要】
1.一种用于动平衡机的智能动平衡测试系统，包括母板，电源模块和PC主机，所述电源模块电性连接母板，所述PC主机有线或无线连接母板；其特征在于：还包括若干振动信号处理模块、至少一个转速信号处理模块，及若干振动传感器和/或转速传感器；所述振动信号处理模块和转速信号处理模块分别为模块化设置，且彼此相对独立，所述振动信号处理模块、转速信号处理模块、振动传感器和转速传感器分别连接母板。2.根据权利要求1所述用于动平衡机的智能动平衡测试系统，其特征在于：所述振动信号处理模块至少包括振动传感器、前置处理电路、程控积分电路、程控增益放大电路、窄带跟踪滤波电路和/或固定增益放大电路。3.根据权利要求2所述用于动平衡机的智能动平衡测试系统，其特征在于：所述转速信号处理模块至少包括转速传感器、前置处理电路、程控积分电路、整形放大电路和/或锁相倍频电路。4.根据权利要求3所述用于动平衡机的智能动平衡测试系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄禹，丁斌，龚时华，黎家广，徐中，
申请(专利权)人：广东顺威精密塑料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44