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振动检测仪振动测试故障排除

检测设备

来源:检测设备 点击数:177次 更新时间:2018-8-22 11:09:41

  当设备出现问题时,振动检测仪对振动测试系统进行故障排除需要采取深思熟虑的方法。振动试验是受控试验; 用户根据现场测量或指定的要求确定要执行的测试,并将它们编程到某种类型的控制器中。控制器的工作是克服所有单个测试系统组件的特性,并产生驱动信号,从而在所有频率上产生所需的测试水平。由于它是一个闭环系统,它的行为就像任何反馈循环一样,当控制器试图纠正时,循环中任何地方的问题都会出现在所有其他点上,使故障排除变得困难; 通常最好打破循环并单独测试控制器本身和系统的其余部分。

振动检测仪

  在故障排除过程中显而易见的第一个问题是,如果系统先前已被使用过,那么它是否是最后一次运行的时间,以及从那时起已经改变的内容,并尝试重复上次工作的内容。振动器系统价格昂贵且不经过谨慎处理容易损坏,这不能过分强调!有许多因素会影响测试的结果,以下是一些常见的因素:

  1)控制器:每当运行振动测试时出现问题,控制器始终是第一个受到质疑的问题,但它很少是问题的根源。最安全的启动方法是通过简单地将驱动器输出连接到通道#1输入并开始测试来检查控制器的自检或闭环测试。如果它无法成功完成这个简单的测试,您可以放心,它不会运行真正的测试,问题在于控制器。这应该在连接到振动器系统之前运行。

  如果闭环测试通过,您可以假设问题可能在其他地方,并且常见的方法是用200赫兹正弦源驱动放大器并缓慢增加增益,直到从振动器听到音调或指示显着的电枢电流; 那么下列因素之一可能是问题,需要一次调查一个:

  2)系统限制:所有振动系统都有物理和电气限制,超出设备损坏的范围; 应在系统限制菜单中设置这些安全限值; 三个限制及其原因如下:

  A)位移 - 电枢在到达止动位置之前的峰峰值最大行程,或者最好是限位开关,以Mils或MM表示; 这是振动器的物理行程极限,仅在运动中心保持静止且不会蠕变时才有效。指定为0.5“DA的测试意味着500密耳pp(双倍幅度)。

  B)速度 - 当电枢线圈移动时,它产生反电动势电压; 放大器必须克服此速度电压,因此放大器的最大电压决定了速度限制,以英寸/秒(IPS)或MM /秒表示。

  C)加速度 - 线圈可能分裂成紧身的物理极限,或放大器的最大额定电流,以先到者为准,通常以G峰值或m / sec ^ 2的标准化单位表示。

  3)ACCELEROMETERS:将控制加速度计放置在脆弱的测试物品或夹具上将导致测试失败。我建议总是将通道#1控制加速度计放在衔铁工作台中心(如果可能),其他人放在夹具上; 根据需要使用平均或极值控制,但依靠通道#1作为主要控制源。最好仅使用通道#1进行控制,并使用其他通道进行监控,至少在最初建立其他通道的行为之前。现在大多数测试都使用ICP加速度计,它有一个内置的电荷放大器,由信号线上的电流源供电,通常大约4 MA,开路电压为18 VDC或更高; 一个非常普遍的问题是当前是在软件控制下并且用户没有启用它,因此没有反馈; 设置错误的灵敏度是另一个常见问题,坏电缆也是如此。控制加速度计的输出可以“调节”到监视响应的范围; 响应应与当前驱动器级别的预期相对应。

  4)现场供电:电动振动器利用励磁线圈产生磁场,除了100#力或更小的较小的磁场,使用永磁体。数百伏特和安培的功率水平在较大尺寸上是常见的,并且如果现场供电以某种方式不打开,则大电流可以以非常低的加速度流过电枢。现场电源应始终互锁,以便放大器不会在没有它的情况下驱动。

  5)固定设计:良好的测试夹具的设计与电枢设计本身一样困难,并且其重要性经常被低估。弯曲和各种谐振模式将限制测试能力。我建议从一块坚固的铝块或最好用镁块开始,然后铣出不需要的部分; 必须使用具有足够安装硬件的机加工平面。应提前进行模态分析,以避免在测试过程中出现意外情况。即使设计精良的灯具也难以达到2000赫兹以上,并且通过DUT安装座传输驱动器会更加困难。将控制加速度计安装在振动台上将产生最佳效果; 平均安装在灯具上的多个加速度计是第二选择。

  6)噪声:系统中的噪声水平将决定可以运行的最低级别测试,无论是正弦还是随机; 通过在控制器和放大器之间使用短电缆并紧密耦合其接地,或在极端情况下添加隔离变压器,可以降低噪声。在加速度计基座和电缆中也可以拾取噪声,并且可以通过加速度计的隔离安装座来降低噪声。开关放大器的噪声几乎总是更差,并随着尺寸的增加而增加。高灵敏度加速度计将有助于100 MV / G或更高,应用于低水平测试。将控制器和所有仪器接地到放大器可能会有所帮助。

  7)放大器失真:很少考虑,放大器的失真会限制测试的可用动态范围; 例如,1%失真将对大多数随机测试设置40 Db限制。控制器在任何给定频率下输出的最小信号为零; 如果放大器从低于所需值的40 Db的失真分量产生自己的信号,则确定测试的下限。

  8)振动器失真:由于弯曲弹簧常数和身体运动,振荡器通常在低频时具有高失真,但除非是低频测试,否则这通常不会造成问题。轴向共振是一个更糟糕的问题,因为该频率下的任何失真分量将乘以共振的Q值; 因此,具有1%失真的放大器和谐振Q为100(40 Db峰值)的振动器在以谐振频率的1/3或1/5驱动时可能导致100%的加速度失真。这将再次减少可用的动态范围。如果振动器电枢具有旋转或横轴运动(并且它们都有,有时与所需的轴向运动一样大),测试物品将以各种方式被激发,并且结果将是不可控制的运动,因为控制器没有生成它。

  9)测试轮廓形状和过滤:一些测试具有难以运行的光谱形状,因为它们耗尽了控制器中DSP的所有计算能力。特别是,应避免使用具有陡峭或垂直斜率的形状,因为它们需要极高阶滤波器来模拟。没有峰和凹口的柔和形状将更容易运行。

  所有采样数据系统都使用离散傅里叶变换或DFT来完成频谱分析; DFT的本质是它是离散的,而不是连续的,并且误差是由量化和有限的起点和终点引起的。当光谱具有陡峭的斜率和急剧的跃迁时,这些误差往往会污染结果并且最明显。已经编写了关于各种过滤(窗口)方法的卷,以减少错误,并且艺术和科学都选择了给定应用程序的最佳过滤方法。一般情况下,简单的平滑测试可以使用矩形滤波器,但实际上根本没有滤波器; 具有复杂形状的测试可以受益于流行的数学汉明,汉宁或布莱克曼滤波器之一。

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