[其他]一種便攜式動平衡儀

無效

• 申請號: 86200400
• 申請日: 1986-01-25
• 公開（公告）號: CN86200400U
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 孫道祥;韋文林;毛東山
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01M1/22
• 分類號: G01M1/22
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 付尚新

本實用新型屬動不平衡振動信號分析儀領域。

拾振傳感器對旋轉機械轉子振動檢測過程中，不僅檢測到由于不平衡量引起的與轉子轉速同頻的信號，而且還會檢測到各種干擾噪聲。有時，這些干擾噪聲比不平衡量引起的信號大得多，甚至淹沒所要提取的不平衡信息。因此，在動平衡工藝過程中，需要有一種裝置能從復雜的噪聲背景下，準確提取轉子的不平衡引起的振動幅值和相位，作為消除不平衡量所引起的振動的參考信息。

目前，這類儀器多數采用相關濾波原理。日本明石公司生產的DEp－E動平衡儀，采用方波相關原理。它用光電傳感器輸出的參考方波與振動信號進行互相關處理，結果保留了兩者共同的頻率成分，濾除了其它干擾。因參考方波中含有基頻（與轉子轉速同頻）成分和基頻的各次奇次諧波，所以當拾振傳感器所測得信號中包含基頻的奇次倍頻干擾成份時，就會與不平衡量引起的信號一起被檢測出來。因此會影響平衡效率。DEp－E動平衡儀可用于現場動平衡。工作頻率范圍為3Hz－1000Hz相角精度為滿刻度值的±10％。該儀器濾除奇次倍頻干擾能力差，相角精度較低。我國生產的ZDF－1通用振動分析儀，采用開關電阻跟蹤濾波器作為主濾波環節，它具有濾除奇次和偶次諧波干擾的能力，但為了濾除中心頻率附近的近頻干擾，Q值需作得比較高。因此，它的相頻特性在中心頻率處變化劇烈，使得信號相位容易受環境溫度的影響。

本實用新型提供一種便攜式動平衡儀。它具有以下的功能和性能：

1、當作為動平衡儀使用時，能自動跟蹤旋轉機械轉子的轉速，實現跟蹤濾波，有效地抑制各種干擾，抑制溫度對相位的影響，工作頻率范圍為3Hz－1000Hz，相位精度小于±3°，價格便宜，僅為DEp－E動平衡儀的三分之一左右。具有幅值、相角、轉速輸出及數字顯示。

2、面板上設置手動掃頻旋鈕，可改變參考信號頻率，對振動信號進行譜分析。在作譜分析時，可給出幅值及轉速輸出和顯示。

本實用新型由一級Q值3－5的開關電阻跟蹤濾波器、兩級并聯的N分路濾波器串聯組成。兩級N分路濾波器帶寬為0.5～2Hz，由于通帶很窄能很好濾除中心頻率附近的近頻干擾成份。包含16個支路的N分路濾波器，它的每支路的依次導通由鎖相環輸出的f₀、2f₀、4f₀、8f₀的編碼決定。它僅輸出基頻和所有整數倍頻的信號。另一個N分路濾波器由8個支路組成，每個支路的依次導通，由2f₀、4f₀、8f₀編碼決定。它僅輸出基頻的所有偶數倍頻信號。兩個N分路濾波器的輸出相減可以消除所有偶次諧波干擾。第一級和第二級開關電阻濾波器，由于Q值為3～5，其相頻特性曲線在中心頻率變化緩慢，因此輸出信號的相位不易受環境溫度變化的影響。這兩級開關電阻跟蹤濾波器參數相同，當Q值為3時，其幅頻特性如下式所示：

| K ( jω ) | = 1.71 ω ω 0 [ 1 - ( ω ω 0 ) 2 ] 2 + [ 0.286 ω ω 0 ] 2 ]]>