LabVIEW振动信号频谱分析系统 点击:4 | 回复:0



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    SSI ļʱ
发表于:2025-09-11 08:44:38
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在机械振动监测领域,对振动信号的精准分析是保障设备稳定运行的关键。此系统基于 LabVIEW,实现振动信号的模拟生成、处理与频谱分析,助力工程师深入理解振动信号中功率随时间、转速、频率等参数的分布,为设备故障诊断等提供支持。

核心概念

色图(Colormaps)用于展示振动信号中功率随时间、转速、频率和阶次等参数的分布,帮助工程师更好地理解振动信号特性,在设备振动分析、故障预判等场景中,能直观呈现信号的复杂变化规律。

关键 VI 说明

oax_Generate OAT Simulated Signals.vi

  • 功能:根据指定的采样和阶次特性模拟振动信号,生成符合设定参数的模拟振动数据。

  • 使用场合:在无实际振动数据或需要进行模拟测试时,用于生成测试用的振动信号,比如新设备研发阶段的仿真分析。

  • 特点:可灵活设置信号的旋转速度、阶次成分、采样信息等参数,能快速生成多样化的模拟信号。

  • 使用注意事项:需准确设置信号旋转速度、阶次振幅、相位等参数,确保模拟信号能真实反映预期的振动情况;采样频率和时长设置要与后续分析需求匹配。

  • 对比:与直接从硬件采集实际信号的模块相比,它无需依赖实际设备,可在实验室环境下快速开展模拟分析,但模拟信号与实际信号存在一定差异,实际应用中需结合真实数据验证。

SVL Scale Voltage to EU.vi

  • 功能:基于通道信息,将电压数据转换为期望的工程单位(EU),实现信号从电压量到实际物理量的转换。

  • 使用场合:当采集到的振动信号以电压形式呈现,而分析需要基于实际物理单位(如加速度单位 m/s² 等)时使用,常见于传感器信号调理环节。

  • 特点:能根据不同通道的特性,精准完成电压到工程单位的缩放转换,保证数据的物理意义准确。

  • 使用注意事项:要确保通道信息(如传感器灵敏度等参数)设置准确,否则会导致转换后的数据出现偏差;需与传感器的标定参数保持一致。

  • 对比:和一些通用的数值缩放函数相比,它专门针对工程单位转换,考虑了传感器等硬件的特性,转换更具针对性和准确性,通用函数缺乏对工程应用场景的适配。

OAT Analog Tacho Process.vi

  • 功能:确定转速计脉冲位置并生成转速曲线,对转速相关信号进行处理,得到转速随时间的变化情况。

  • 使用场合:在涉及旋转设备(如电机、涡轮等)的振动分析中,需要获取设备转速变化信息时使用,用于后续结合振动信号进行阶次分析等。

  • 特点:可有效处理转速计的脉冲信号,精准生成转速曲线,为基于转速的振动分析提供基础数据。

  • 使用注意事项:要保证转速计脉冲信号的采集准确,避免因信号干扰等导致脉冲计数错误;需根据转速计的类型和参数进行适当配置。

  • 对比:与单独的脉冲计数模块相比,它不仅能计数,还能进一步生成转速曲线,功能更完善,而脉冲计数模块仅能统计脉冲数量,无法直接得到转速变化规律。

OAT Spectral Map.vi

  • 功能:计算输入信号随时间或转速的频谱图,直观展示信号的频谱特性随时间或转速的变化。

  • 使用场合:用于分析振动信号的频谱特性随时间或设备运行状态(转速变化)的演变,在设备故障诊断(如轴承故障随转速变化的频谱特征)等场景中应用广泛。

  • 特点:能以直观的色图形式呈现频谱分布,便于工程师快速识别信号的频谱变化规律。

  • 使用注意事项:要合理设置频谱分析的参数,如最大阶次、窗口类型和长度等,以保证频谱图的准确性和可读性;不同的窗口设置会影响频谱分析的分辨率和旁瓣特性。

  • 对比:和普通的频谱分析 VI 相比,它侧重于展示频谱随时间或转速的变化,而普通频谱分析 VI 通常是对某一时刻或固定条件下的信号进行频谱分析,缺乏对动态过程的展示能力。





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