基于靜電感應(yīng)的機(jī)械設(shè)備平動(dòng)速度與振動(dòng)測(cè)量.pdf

1、為提高測(cè)量結(jié)果的精度和可重復(fù)性，將實(shí)時(shí)計(jì)算得到的多個(gè)速度值，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，隨著機(jī)械裝置逐步精密化、復(fù)雜化，對(duì)于設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性的要求越來(lái)越高，因此設(shè)備運(yùn)行速度和振動(dòng)的精確檢測(cè)具有重要的意義。精確測(cè)量設(shè)備的運(yùn)行速度可以有效提高控制水平和加工精度，而對(duì)機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)可以盡早預(yù)測(cè)設(shè)備故障，及時(shí)消除缺陷，保證設(shè)備持續(xù)、可靠地運(yùn)行。
　　接觸式測(cè)量方法由于原理上的局限，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)難以避免的誤差，且難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)

2、振動(dòng)檢測(cè)。對(duì)于大多數(shù)非接觸式的測(cè)量方法，其優(yōu)點(diǎn)是適用于不同材料的被測(cè)物體，且對(duì)測(cè)量過(guò)程不會(huì)構(gòu)成任何干擾，但是要實(shí)現(xiàn)較高精度的測(cè)量，往往價(jià)格昂貴。采用靜電傳感器通過(guò)采集設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的靜電信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的非接觸式測(cè)量和監(jiān)視。本課題主要完成的工作和創(chuàng)新性研究的成果有如下幾個(gè)方面:
　　根據(jù)靜電感應(yīng)理論，通過(guò)分析靜電信號(hào)特點(diǎn)，提出基于靜電傳感器陣列的設(shè)備運(yùn)行速度測(cè)量方法。通過(guò)將上下游傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算得到渡越時(shí)

3、間，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)的速度值。融合算法得出最終速度。
　　在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用FFT技術(shù)分析信號(hào)的頻譜特征，證實(shí)靜電信號(hào)的主振動(dòng)頻率與設(shè)備振動(dòng)情況存在非線(xiàn)性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且靜電信號(hào)中的波動(dòng)成分主要受到機(jī)械振動(dòng)的影響。通過(guò)在不同的速度值下進(jìn)行振動(dòng)分析，利用靜電信號(hào)所攜帶的振動(dòng)相關(guān)信息實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械裝置振動(dòng)特征的檢測(cè)。
　　為進(jìn)行理論分析與實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)研制了用于設(shè)備速度和振動(dòng)檢測(cè)的條形靜電傳感器，開(kāi)發(fā)了基于dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器的微弱信號(hào)