一种振动测量通道方向错误识别方法技术

本发明专利技术公开了一种振动测量通道方向错误识别方法，属于振动测量技术领域，解决现有振动测量时容易混淆振动测量通道方向的问题。方法包括：首次振动试验时，连接被测设备、振动传感器及测量设备，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；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；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，重复执行振动测量任务，获取每个振动测量通道的振动响应数据；判断每个振动测量通道首次与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，若满足，则本次振动试验中该振动测量通道的方向识别正确；否则，识别错误。识别错误。识别错误。

【技术实现步骤摘要】
一种振动测量通道方向错误识别方法


[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错误识别方法。

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。

技术实现思路

[0005]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错误识别方法，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的问题。
[0006]本专利技术公开了一种振动测量通道方向错误识别方法，包括：
[0007]首次振动试验时，连接被测设备、振动传感器及测量设备，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，所述振动测量通道的方向为对应的振动测量方向；然后，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；
[0008]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；对于每个振动测量通道，均判断首次振动响应数据与本次振动响应数据之间是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，若满足，则本次振动试验中该振动测量通道的方向识别正确；否则，识别错误。
[0009]在上述方案的基础上，本专利技术还做出了如下改进：
[0010]进一步，判断是否满足功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，包括：
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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。
[0014]进一步，判断是否满足功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，还包括：
[0015]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；
[0016]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；
[0017]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；
[0018]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。
[0019]进一步，根据公式(1)得到一致性评价参数E：
[0020]E＝Sz*Q/Sz1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0021]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；
[0022]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。
[0023]进一步，预设的评价指标范围为0.95～1.05。
[0024]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。
[0025]进一步，通过执行以下操作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：
[0026]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；
[0027]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。
[0028]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。
[0029]进一步，所述振动传感器安装在被测设备的振动测量点处。
[0030]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。
[0031]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：
[0032]本专利技术提供的振动测量通道方向错误识别方法，对于采用两向或三向振动传感器进行的多次振动试验，第一次提出了将首次与非首次振动试验得到的振动功率谱密度曲线、首次振动试验时确定的振动测量通道方向相结合，用于实现振动测量通道方向错误识别的方法。
[0033]采用该方法，对于非首次振动试验，可以不必再进行振动传感器与被测设备在方向上的一一对应，即可准确识别本次振动测量通道方向是否与首次振动试验的振动测量通道方向是否一致，有效避免了振动响应数据对应的振动测量通道方向误判造成的风险。
[0034]该方法有效解决了每次振动试验均需确定振动传感器的安装方向与被测设备的振动测量方向之间对应关系的问题，有效简化了振动试验过程，能够成功避免振动响应数据方向误判，其成果可推广至各种多轴振动测量场景中。通过采用本实施例中的方法，既提高了振动测量方向识别精度，又降低了工作实施复杂度，提高了数据分析自动化程度。
[0035]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动测量通道方向错误识别方法，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，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，所述振动测量通道的方向为对应的振动测量方向；然后，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；对于每个振动测量通道，均判断首次振动响应数据与本次振动响应数据之间是否满足振动功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，若满足，则本次振动试验中该振动测量通道的方向识别正确；否则，识别错误。2.根据权利要求1所述的振动测量通道方向错误识别方法，其特征在于，判断是否满足功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，包括：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。3.根据权利要求1所述的振动测量通道方向错误识别方法，其特征在于，判断是否满足功率谱密度曲线变化趋势一致性要求，还包括：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；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；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。4.根据权利要求2或3所述的振动测量通道方向错误识别方法，...

【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：