位移測試系統(tǒng)設計原理及應用方案

位移測試技術在工業(yè)生產中有著廣泛的應用。位移檢測是機械量檢測的基礎，將機械量轉化成位移量來檢測是機電一體化技術的重要組成部分之一。對位移的檢測不僅為提高產品質量和生產*提供了重要數(shù)據(jù)，同時也為其他參數(shù)的檢測提供了基礎。在液壓試驗臺中，傳統(tǒng)的靜態(tài)電液測量控制方式無法滿足現(xiàn)在液壓系統(tǒng)在性能、操作、在線監(jiān)測和故障診斷方面的有求，所以在線監(jiān)測以及分析系統(tǒng)的開發(fā)顯得尤其重要。為了*系統(tǒng)的穩(wěn)定、準確以及低事故運行，位移測試系統(tǒng)能夠實時顯示其位移波形兵，還能夠對其進行信號處理。

位移測試系統(tǒng)的硬件構成

以液壓試驗臺作為測試平臺，由液壓動力源和電氣控制系統(tǒng)組成。其液壓動力源由動力油泵和動力執(zhí)行裝置油馬達組成。將虛擬儀器與液壓實驗臺相連接，選擇好工況、測點，安裝好位移傳感器，并調試處理好后便可開始采集數(shù)據(jù)。對液壓試驗臺齒輪泵的軸向位移進行測試。

傳感器的選擇

實現(xiàn)位移測量的關鍵是信號的轉換即傳感器的選用。對信息獲取實驗臺液壓回路在正常工況下齒輪泵進行軸向位移信號采集，并對信號進行波形顯示和分析。做出隨時間變化的波形曲線，通過波形顯示和分析結果，從而驗證本位移測試平臺數(shù)據(jù)顯示程序的正確性和有效性。

本系統(tǒng)中，位移傳感器選用電渦流位移傳感器。這是一種將機械位移或振動幅度轉換成電信號輸出的非電量電測裝置。給旋轉軸等轉動體的動態(tài)測量帶來方便，探頭可在水、油等介質中工作。在進行位移測量時，其位移信號的調理采用與之配套的位移信號調理器。本檢測系統(tǒng)可以將位移量轉換成電壓信號供數(shù)據(jù)采集卡。在執(zhí)行機構帶動位移傳感器運動時可以進行電壓信號的采集，通過標定將電壓信號轉換成相應的位移信號，實現(xiàn)位移的測量。

現(xiàn)場試驗

在對數(shù)據(jù)進行采集前，要給系統(tǒng)進行調試，*采集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集卡的規(guī)范范圍內，*數(shù)據(jù)采集卡的輸出波形與實際波形相符合，只有達到這個要求才可進行數(shù)據(jù)采集，保護數(shù)據(jù)采集卡的*性。調試好后直接退出，進行數(shù)據(jù)采集操作。否則要重新調試，直到符合要求方可進行后續(xù)操作。然后將傳感器安裝在齒輪泵的軸向外沿，將采集處理的信號在位移測試系統(tǒng)的前面板上顯示出來。

從位移的原波形中可以看到位移信號為一個周期信號，這也可以從自相關圖中判斷出，因為其自相關函數(shù)波形不衰減，為同頻率的周期信號。

結論

通過對位移信號的采集和分析，所設計的位移測試系統(tǒng)顯示、分析出來的信號波形與液壓系統(tǒng)的實際運行工況相符合。從而驗證了此開發(fā)平臺的有效性，也為進一步對機器及其零部件的運行情況、在線監(jiān)測、故障診斷提供了一個直觀便捷的分析平臺。

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