根據(jù)相關(guān)原理準(zhǔn)確得到轉(zhuǎn)子葉片不平衡量大小和相位，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)在LabVIEW下開發(fā)的測試程序，實現(xiàn)
風(fēng)機的動平衡，并在塑料離心通風(fēng)機上進行了試驗研究和驗證機械設(shè)備在運行中都會產(chǎn)生振動，當(dāng)設(shè)備處于異常狀態(tài)時，就會產(chǎn)生異常振動，對于風(fēng)機，如不能及時發(fā)現(xiàn)并檢修，輕者其各處零件松動，葉片由于振動而疲勞；重者其葉片出現(xiàn)裂紋，如不及時檢修就會發(fā)生葉片斷裂、飛出等事故，造成嚴(yán)重后果。 風(fēng)機振動最主要的原因是轉(zhuǎn)子的不平衡。對不平衡的診斷和校正已有了較成熟的理論基礎(chǔ)。現(xiàn)場動平衡作為一種新興的動平衡方法，正逐漸地應(yīng)用于機器的轉(zhuǎn)子動平衡校正中。通過相關(guān)原理準(zhǔn)確地提取了轉(zhuǎn)子不平衡矢量，結(jié)合虛擬儀器技術(shù)通過Labview軟件開發(fā)了測試程序，并在懸臂式離心通風(fēng)機上進行了試驗研究和驗證。2虛擬儀器技術(shù)1-2 Labview是美國國家儀器公司(NationalInstruments)研制的虛擬儀器圖形編程語言，它是一個高效快速的圖形化開發(fā)環(huán)境，編程簡單，特別適合于數(shù)據(jù)采集、控制、分析以及數(shù)據(jù)表達等。從測控軟件系統(tǒng)的角度出發(fā)，虛擬儀器就是在硬件功能單元（包括PC機、數(shù)據(jù)采集卡等）提供基本測控功能的基礎(chǔ)上，通過對測控對象的需求分析及測控資源功能的重新組織和優(yōu)化而開發(fā)的計算機軟件，系統(tǒng)基本框圖如圖1所示。 3測試系統(tǒng)的設(shè)計3 測試系統(tǒng)引進虛擬儀器的思想，采用圖1虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成框圖中的一種方案，如圖2所示。該結(jié)構(gòu)框圖在風(fēng)機中具體實現(xiàn)情況，如圖3所示。根據(jù)圖3的機器結(jié)構(gòu),可以把風(fēng)機簡化為單轉(zhuǎn)子單平面的系統(tǒng)。單轉(zhuǎn)子單平面動平衡理論已經(jīng)非常的成熟，這里采用了影響系數(shù)法進行動平衡。用來測轉(zhuǎn)子的振動信號，6用于轉(zhuǎn)子的相位監(jiān)測和轉(zhuǎn)速的測量。傳感器所測得的信號通過數(shù)據(jù)采集卡傳到計算機中，再通過LabVIEW編寫的測試程序進行分析計算，得出不平衡量，并在圖6中的位置2進行加重，從而達到動平衡目的。4相關(guān)原理及信號分離4 風(fēng)機葉片不平衡量引起的振動可用傳感器由電動機上測得。振動信號除了由不平衡量引起的工頻振動諧波信號外，還有一些倍頻成分，甚至一些隨機振動成分。其信號表達式為： 式中b0為振動信號中的直流分量；A為工頻振動信號的振幅；f為選定采樣頻率下工頻對應(yīng)的數(shù)字頻率；β為工頻振動信號的振幅；Bi為其它頻率振動信號的振幅；vi為選定采樣頻率下其它頻率對應(yīng)的數(shù)字頻率；ηi為其它頻率振動信號的相位；s(n)為干擾信號。 為了分離原始振動信號中工頻信號的振幅和相位，利用相關(guān)理論對信號進行了處理。相關(guān)函數(shù)Rxy(τ)定義為： 綜上所述，用相關(guān)理論可準(zhǔn)確提取振動信號中工頻的相位和振幅。5LabVIEW軟件的設(shè)計5-6 在LabVIEW平臺上，根據(jù)上述相關(guān)算法，調(diào)用有關(guān)節(jié)點函數(shù)處理輸入的離散數(shù)字信號，就可以實現(xiàn)程序設(shè)計。輸入信號分析程序流程圖見圖7。 測試程序的核心是對離散信號的分析計算，能否準(zhǔn)確地從振動信號中提取出內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的振幅和相位是該測試系統(tǒng)的關(guān)鍵。所幸LabVIEW有著強大的信號處理能力，它自帶Cross-Correlation、SineWave等節(jié)點函數(shù)可用于作相關(guān)分析，來提取信號。圖5為信號采集和信號分析部分的原代碼。 圖6是利用LabVIEW7.0開發(fā)的風(fēng)機動平衡虛擬儀器軟件面板，除了利用以上的信號采集、處理功能完成信號分析外，還利用其它有關(guān)函數(shù)節(jié)點開發(fā)了相應(yīng)的管理功能。6試驗結(jié)果與分析 試驗系統(tǒng)如圖3所示，并利用上述測試程序在4-72型塑料離心通風(fēng)機上進行了試驗。試驗過程中，采樣頻率設(shè)定為Fs=1000Hz，采樣點數(shù)N=1000。動平衡結(jié)果見表1。表1動平衡結(jié)果轉(zhuǎn)速/（r/min）原始振動/（mm/s）平衡結(jié)果平衡后振動/（mm/s）下降率/%.321＜11.40.012＜57.496..330＜11.00.018＜56.194.5 從表1的試驗結(jié)果看出，采用相關(guān)方法準(zhǔn)確地分離了振動信號的工頻分量，通過影響系數(shù)的方法成功地對離心風(fēng)機進行了現(xiàn)場動平衡，從振動下降率可以看出動平衡效果非常好。該測試軟件不僅可以用于4-72型塑料離心通風(fēng)機平衡，而且還具有單轉(zhuǎn)子單校正面平衡功能，并可以推廣應(yīng)用于風(fēng)機等旋轉(zhuǎn)機械。7結(jié)論 主要論述了虛擬儀器技術(shù)與整機動平衡技術(shù)相結(jié)合臥螺離心機動平衡測試程序。利用開發(fā)的測試程序進行了測試，試驗結(jié)果令人滿意。從開發(fā)過程看出：（1）該測試系統(tǒng)開發(fā)周期短，應(yīng)用靈活；（2）現(xiàn)場使用方便，測試過程高效，直觀；（3）針對不同的測試對象，可以利用已有的軟體模塊，快速重組，突破了傳統(tǒng)儀器應(yīng)用對象單一的瓶頸。作為專業(yè)的測控虛擬儀器開發(fā)環(huán)境，用于動平衡測試有其特有的優(yōu)勢，應(yīng)該充分使其服務(wù)于動平衡技術(shù)的發(fā)展。
