一种振动测量通道方向修正方法技术

本发明专利技术公开了一种振动测量通道方向修正方法，属于测量技术领域，用于解决多次振动试验中振动测量方向无法修正的问题。方法为：首次试验时，连接被测设备、振动传感器及测量设备，将测量设备测量通道对应的被测设备的振动测量方向作为该振动测量通道的方向；执行任务并获取振动测量通道的振动响应数据；非首次试验时，重新连接被测设备、振动传感器及测量设备，重复执行所述任务并获取振动响应数据；任选一个振动测量通道作为基准通道、再任选一个作为对比通道，建立基准通道与对比通道的匹配关系；若匹配的基准通道与对比通道是同一通道，不修正该振动测量通道的方向，否则，将本次试验时该对比通道的方向修正为首次试验时该基准通道的方向。基准通道的方向。基准通道的方向。

【技术实现步骤摘要】
一种振动测量通道方向修正方法


[0001]本专利技术涉及振动测量
，尤其涉及一种振动测量通道方向修正方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，经常使用两向或三向振动传感器对被测设备进行振动测量，从而获得被测设备在振动环境下各方向的振动响应数据，为振动适应性改进提供数据支持，该方法在设备研制时已被广泛使用。
[0003]被测设备、振动传感器及测量设备的安装示意图如图1所示，被测设备、振动传感器及测量设备依次连接。以三向振动传感器为例，被测设备包括X、Y、Z三个振动测量方向，振动传感器包括X、Y、Z三个安装方向，测量设备包括三个振动测量通道；其中，被测设备、振动传感器的坐标轴相互独立，二者的坐标轴正交、但不同。由于二向或三向传感器的安装方向与被测设备的振动测量方向之间的对应关系不唯一，多次振动试验时，经常出现测量设备的振动测量通道的振动测量通道方向与振动响应数据不匹配的错误，即，发生了振动响应数据的振动测量方向混淆的错误。图2为三次振动试验中同一振动测量通道采集的振动响应数据对应的振动功率谱密度曲线，其中，第二次结果对应的功率谱密度曲线就是振动响应数据的振动测量方向混淆的结果，其响应趋势与其他几次测量试验结果存在明显差异。
[0004]因此，在每次进行振动测量之前，都首先需要确定测量设备的振动测量通道、振动传感器的安装方向与被测设备的振动测量方向之间的对应关系。但在实际工作中，由于确认工作需要辗转多个场地，流程繁琐，若每次振动试验均进行方向对应关系梳理，提高了工作成本。
[0005]此外，在多次振动试验中，若识别出本次振动试验时的振动测量通道方向识别错误，还需要对振动测量方向进行修正。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种振动测量通道方向修正方法，用以解决现有两向或三向振动传感器测量时存在的振动测量方向容易混淆且无法修正的问题。
[0007]本专利技术公开了一种振动测量通道方向修正方法，包括：
[0008]首次振动试验时，连接被测设备、振动传感器及测量设备，获取测量设备每个振动测量通道相对应的被测设备的振动测量方向作为该振动测量通道的方向；执行振动测量任务，获取每个振动测量通道的振动响应数据；所述振动传感器为双向或三向振动传感器；
[0009]非首次振动试验时，重新连接被测设备、振动传感器及测量设备，重复执行所述振动测量任务，获取每个振动测量通道的振动响应数据；
[0010]从所有振动测量通道中任选一个作为基准通道、再任选一个作为对比通道，若基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，则该基准通道与对比通道匹配；建立得到所有基准通道与对比通道之
间的一一匹配关系；
[0011]若匹配的基准通道与对比通道是同一振动测量通道，该振动测量通道的方向无需修正，否则，将本次振动测量试验时该对比通道的方向修正为首次振动测量试验时该基准通道的方向。
[0012]在上述方案的基础上，本专利技术还做出了如下改进：
[0013]进一步，还包括：
[0014]获取到非首次振动试验的每个振动测量通道的振动响应数据后，先判断各振动测量通道的振动响应数据是否重复，若重复，则重新获取非首次振动试验的每个振动测量通道的振动响应数据，直至各振动测量通道的振动响应数据不重复；
[0015]然后，构建所有基准通道与对比通道之间的一一匹配关系。
[0016]进一步，通过以下方式判断基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求：
[0017]处理首次与本次振动响应数据，获取振动频率范围内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线；
[0018]基于首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值及方差，得到振动频率范围对应的一致性评价参数；
[0019]若振动频率范围对应的一致性评价参数在预设的评价指标范围内，则满足所述一致性要求；否则，不满足所述一致性要求。
[0020]进一步，还通过以下方式判断基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求：
[0021]处理首次与本次振动响应数据，获取振动频率范围内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线；
[0022]基于首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值及方差，得到振动频率范围对应的一致性评价参数；
[0023]将被测设备的振动频率范围拆分成若干段，得到若干个振动频段；获取每个振动频段内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值及方差，以及每个振动频段对应的一致性评价参数；
[0024]若振动频率范围、每个振动频段对应的一致性评价参数均在预设的评价指标范围内，满足所述一致性要求；否则，不满足所述一致性要求。
[0025]进一步，根据公式(1)得到一致性评价参数E：
[0026]E＝Sz*Q/Sz1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0027]当计算振动频率范围对应的一致性评价参数时，Sz1、Sz分别表示首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的方差，Q表示首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值的比值；
[0028]当计算振动频段内对应的一致性评价参数时，Sz1、Sz分别表示该振动频段内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的方差，Q表示该振动频段内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值的比值。
[0029]进一步，预设的评价指标范围为0.95～1.05。
[0030]进一步，所述振动传感器的安装方向的数量、被测设备的振动测量方向的数量，以
及测量设备的振动测量通道的数量均相等。
[0031]进一步，获取测量设备每个测量通道相对应的被测设备的振动测量方向作为该振动测量通道的方向，包括：
[0032]根据被测设备和振动传感器的坐标系，并对照被测设备和振动传感器的连接关系，记录振动传感器的每个安装方向与被测设备的每个振动测量方向之间的对应关系；
[0033]对照振动传感器与测试设备的连接关系，记录测量设备的每个振动测量通道与振动传感器的每个安装方向之间的对应关系，根据上述两个对应关系，确定测量设备的每个振动测量通道与被测设备的振动测量方向的对应关系，并将与每个振动测量通道相对应的被测设备的振动测量方向作为该振动测量通道的方向。
[0034]进一步，所述振动测量任务为通过振源对所述被测设备施加振动激励，使所述被测设备处于振动状态。
[0035]进一步，所述振动传感器的振动测量频率范围覆盖所述被测设备的振动频率范围。
[0036]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0037]本专利技术提供的振动测量通道方向修正方法，对于采用两向或三向振动传感器进行的多次振动试验，第一次提出了基于基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据的振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动测量通道方向修正方法，其特征在于，包括：首次振动试验时，连接被测设备、振动传感器及测量设备，获取测量设备每个振动测量通道相对应的被测设备的振动测量方向作为该振动测量通道的方向；执行振动测量任务，获取每个振动测量通道的振动响应数据；所述振动传感器为双向或三向振动传感器；非首次振动试验时，重新连接被测设备、振动传感器及测量设备，重复执行所述振动测量任务，获取每个振动测量通道的振动响应数据；从所有振动测量通道中任选一个作为基准通道、再任选一个作为对比通道，若基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，则该基准通道与对比通道匹配；建立得到所有基准通道与对比通道之间的一一匹配关系；若匹配的基准通道与对比通道是同一振动测量通道，该振动测量通道的方向无需修正，否则，将本次振动测量试验时该对比通道的方向修正为首次振动测量试验时该基准通道的方向。2.根据权利要求1所述的振动测量通道方向修正方法，其特征在于，还包括：获取到非首次振动试验的每个振动测量通道的振动响应数据后，先判断各振动测量通道的振动响应数据是否重复，若重复，则重新获取非首次振动试验的每个振动测量通道的振动响应数据，直至各振动测量通道的振动响应数据不重复；然后，构建所有基准通道与对比通道之间的一一匹配关系。3.根据权利要求1所述的振动测量通道方向修正方法，其特征在于，通过以下方式判断基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求：处理首次与本次振动响应数据，获取振动频率范围内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线；基于首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值及方差，得到振动频率范围对应的一致性评价参数；若振动频率范围对应的一致性评价参数在预设的评价指标范围内，则满足所述一致性要求；否则，不满足所述一致性要求。4.根据权利要求1所述的振动测量通道方向修正方法，其特征在于，还通过以下方式判断基准通道的首次振动响应数据与对比通道的本次振动响应数据是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求：处理首次与本次振动响应数据，获取振动频率范围内首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线；基于首次与本次振动试验的振动功率谱密度曲线的均值及方差，得到振动频率范围对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞勇，叶伟峰，王广群，张青虎，孙建亮，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：