基于靜電感應的機械設備平動速度與振動測量.pdf

1、為提高測量結果的精度和可重復性，將實時計算得到的多個速度值，經(jīng)過數(shù)據(jù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，隨著機械裝置逐步精密化、復雜化，對于設備工作的穩(wěn)定性和可靠性的要求越來越高，因此設備運行速度和振動的精確檢測具有重要的意義。精確測量設備的運行速度可以有效提高控制水平和加工精度，而對機械振動的檢測可以盡早預測設備故障，及時消除缺陷，保證設備持續(xù)、可靠地運行。
　　接觸式測量方法由于原理上的局限，在測量過程中會出現(xiàn)難以避免的誤差，且難以同時實現(xiàn)

2、振動檢測。對于大多數(shù)非接觸式的測量方法，其優(yōu)點是適用于不同材料的被測物體，且對測量過程不會構成任何干擾，但是要實現(xiàn)較高精度的測量，往往價格昂貴。采用靜電傳感器通過采集設備運行中所產(chǎn)生的靜電信號，可以實現(xiàn)對被測設備的非接觸式測量和監(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方面:
　　根據(jù)靜電感應理論，通過分析靜電信號特點，提出基于靜電傳感器陣列的設備運行速度測量方法。通過將上下游傳感器采集到的信號進行互相關運算得到渡越時

3、間，進而得到對應的速度值。融合算法得出最終速度。
　　在實驗中應用FFT技術分析信號的頻譜特征，證實靜電信號的主振動頻率與設備振動情況存在非線性的對應關系，并且靜電信號中的波動成分主要受到機械振動的影響。通過在不同的速度值下進行振動分析，利用靜電信號所攜帶的振動相關信息實現(xiàn)了對機械裝置振動特征的檢測。
　　為進行理論分析與實驗研究，設計研制了用于設備速度和振動檢測的條形靜電傳感器，開發(fā)了基于dsPIC數(shù)字信號控制器的微弱信號