使用LMS QTV進(jìn)行發(fā)動(dòng)機曲軸扭振試驗
加入技術(shù)交流群
發(fā)動(dòng)機曲軸的扭轉振動(dòng)是軸系振動(dòng)的一個(gè)自然現象。如果軸系扭轉振動(dòng)的固有頻率落在發(fā)動(dòng)機工作的常用轉速范圍內，會(huì )引起曲軸的扭轉共振，從而引起發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)和噪聲，輕則加劇發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)和噪聲，重則使曲軸斷裂損壞發(fā)動(dòng)機，造成嚴重事故。因此，對發(fā)動(dòng)機曲軸的扭轉振動(dòng)測量對于汽車(chē)行業(yè)和發(fā)動(dòng)機行業(yè)都是很重要的工作。
雖然計算機輔助設計現在已能對發(fā)動(dòng)機曲軸進(jìn)行模擬計算，但最終仍然需要對發(fā)動(dòng)機的曲軸進(jìn)行實(shí)際扭振測量，并且根據測量結果，判定曲軸的扭振狀態(tài)是否可以保證發(fā)動(dòng)機安全、可靠性的工作。
因此，方便、快捷、準確地測量發(fā)動(dòng)機曲軸的扭轉振動(dòng)的儀器開(kāi)發(fā)，一直是工程技術(shù)人員在不斷地追求。LMS QTV很好地實(shí)現了這一追求。
二 QTV的結構原理
與SCADAS III的其它模塊相同，QTV由兩個(gè)模塊組成。其電壓輸入調理模塊，確保 100kHz的模擬信號帶寬，用于對輸入轉速信號的調理、放大或衰減，以保證其SP 90模數轉換模塊正確地采集數據。過(guò)零檢測和rpm變化量的計算，則是通過(guò)一個(gè)高性能的數字信號處理器（DSP）在數字域內實(shí)現。
QTV的結構原理圖如圖1所示。它說(shuō)明了QTV如何將模擬式轉速信號轉換為高精度、寬頻帶的rpm變化量。圖中只給出一個(gè)通道的框圖，實(shí)際上，一個(gè)QTV模塊有四個(gè)通道，能同時(shí)對旋轉件四個(gè)不同部位的扭振信號進(jìn)行測量分析。
圖1 QTV結構原理圖
首先，對ADC輸出數據進(jìn)行二倍升采樣。這個(gè)過(guò)程相對簡(jiǎn)單，利用FIR（有限沖激響應）插值濾波器，保證運算過(guò)程非常精確。然后，對升采樣后的數據（此時(shí)的采樣間隔為2.5μs）進(jìn)行零位檢測。
圖2 內插值方法
三 扭振傳感器
在以往的扭振測量中，常常使用齒盤(pán)和磁電傳感器作為扭振傳感器。其缺點(diǎn)是不同發(fā)動(dòng)機要加工不同齒盤(pán)，通用性差。其次，一般齒盤(pán)是鐵質(zhì)，且直徑較大，其質(zhì)量往往不能忽略，軸系附加了一定質(zhì)量，從而使軸系的固有頻率降低，給測量帶來(lái)了誤差。
為了克服上述缺點(diǎn)，我們采用長(cháng)春第一光學(xué)有限公司生產(chǎn)的ZKT-56A-120B-G12E型光電編碼器。該光電編碼器每轉輸出120個(gè)脈沖，采用通孔形式，用鍵槽固定。整個(gè)編碼器的質(zhì)量0.1kg。為了與曲軸前端連接，采用一個(gè)兩端螺紋的螺栓，一端直接與曲軸螺紋孔相連，另一端用于固定光電編碼器，因此在現場(chǎng)安裝非常方便。
圖3 光電編碼器安裝圖
模數轉換器相關(guān)文章:模數轉換器工作原理
塵埃粒子計數器相關(guān)文章:塵埃粒子計數器原理
評論