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 電機(jī)在線檢測系統(tǒng)

一、噪聲來源

    一般來說，在電機(jī)等運(yùn)動產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)，均會產(chǎn)生噪聲，其主要由電磁噪聲、機(jī)械噪聲、空氣動力性噪聲三部分組成，其中一部分噪聲是在產(chǎn)品正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的，不可避免也不能消除，只能采用抑制或降低的辦法控制在一定的范圍內(nèi)，而另一部分噪聲，是產(chǎn)品在工作運(yùn)行過程中產(chǎn)生的異音和雜音，這部分噪聲是產(chǎn)品運(yùn)行不正常時(shí)產(chǎn)生的，它會直接影響到產(chǎn)品的壽命和質(zhì)量，是必須消除的，如果不能消除則應(yīng)該判斷為不良品或廢品，從而保證產(chǎn)品出廠質(zhì)量。

二、噪聲分析

    為了控制機(jī)械噪聲和振動，首先必須判明產(chǎn)生振動或噪聲的部位，常用的鑒別方法主要有：
(1)主觀鑒別法，即用耳朵來判斷機(jī)械噪聲源及其主次，因?yàn)槿说亩X系統(tǒng)本身就是相當(dāng)靈敏的感覺系統(tǒng)，因此它能夠正確地區(qū)分各種聲音。這種判斷的結(jié)果，可做噪聲源定位的一般了解。
(2)分步運(yùn)轉(zhuǎn)法，即對于復(fù)雜的機(jī)械，可以分步斷開某些部件，以區(qū)別各部分噪聲對整機(jī)噪聲的影響。
(3)選擇隔離法，將機(jī)器罩上各部分可分離的密封外殼，然后露出不同的部位，分別測量機(jī)器各部位所輻射的噪聲及其特性。
(4)近場測量法，即把傳聲器靠近機(jī)械噪聲源進(jìn)行測量，由此得到機(jī)器上各噪聲源的位置和判明主要噪聲源的部位。
(5)表面振速法，即用速度傳感器閱出機(jī)器表面各處的振動速度，通過振動的頻譜分折，并與噪聲的頻譜分析和比較，鑒別出主要噪聲源的部位。
 (6)相關(guān)函數(shù)法，即用自相關(guān)函數(shù)法檢測隨機(jī)信號中的確定性周期信號，用相關(guān)函數(shù)法建立時(shí)間滯后，來確定信號通過系統(tǒng)的時(shí)間和傳遞通道，再用相關(guān)函數(shù)法來確定噪聲的來源。為了控制機(jī)械噪聲和振動，首先必須判明產(chǎn)生振動或噪聲的部位。

    但以上幾種方法宜在靜音房中或?qū)嶒?yàn)室中進(jìn)行，且只能是單個(gè)產(chǎn)品的測試，人的主觀性比較大，故不適合在生產(chǎn)線上直接應(yīng)用。在客戶提出了這方面的需求后，為了解決這一問題，我公司派專業(yè)軟件工程師和硬件工程師到常州一家大型電機(jī)生產(chǎn)廠實(shí)地考察，了解用戶的實(shí)際要求，掌握生產(chǎn)線上實(shí)際產(chǎn)生的一些問題后，開發(fā)了這套電機(jī)噪聲在生產(chǎn)線上的測量系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)介紹

     本系統(tǒng)主要由AWA6290多通道采集分析器和振動、噪聲傳聲器等硬件設(shè)備組成，如下圖所示：

本系統(tǒng)是一個(gè)多通道信號采集和分析軟件，可實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、存盤、顯示、分析、數(shù)據(jù)回放等功能，分析功能包括頻譜分析、FFT分析、聲強(qiáng)分析等等，用戶可靈活設(shè)置，分析項(xiàng)目，設(shè)置分析算法參數(shù)，編輯顯示方式，設(shè)置報(bào)警閾值等等。并根據(jù)用戶的生產(chǎn)線測試的要求，開發(fā)了電機(jī)生產(chǎn)線測量軟件，故本套系統(tǒng)不僅可以在實(shí)驗(yàn)室中研究分析使用，也可以直接應(yīng)用在電機(jī)的生產(chǎn)線上，方便、快捷。本系統(tǒng)主要功能如下：

（1）生產(chǎn)線上的合格性判斷：本系統(tǒng)一方面通過對振動的測量間接判斷其噪聲特性，避免由于聲音的擴(kuò)散性引入的外界噪聲干擾；另一方面由于噪聲與頻率相關(guān)性，通過分析噪聲的頻譜特性，僅從總值上進(jìn)行判斷，還可以由用戶自行設(shè)定多個(gè)頻率范圍（不低于25個(gè)區(qū)段）、設(shè)置此頻率范圍的噪聲閾值來判斷產(chǎn)品是否合格。

（2）數(shù)據(jù)保存：從條碼掃描槍中讀取條碼號，自動填寫到機(jī)號中，不同型號的電機(jī)可能有不同的噪聲限值，不同的轉(zhuǎn)速其噪聲限值也可能不同。設(shè)置不同的限值標(biāo)準(zhǔn)保存為模板，根據(jù)不同測量要求調(diào)入，方便使用。且每次測量結(jié)束后，自動保存本次測量的數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)電機(jī)型號再次調(diào)入系統(tǒng)中分析噪聲的來源，加以改善產(chǎn)品。

（3）電機(jī)控制：與PLC通信，進(jìn)行啟動或停止超標(biāo)判斷測量?？刂齐姍C(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，記錄電機(jī)的振動加速度級和噪聲總值及各個(gè)頻率范圍內(nèi)的噪聲總值隨時(shí)間變化的曲線，并在停止測量后可將超標(biāo)信息以高低電平形式反饋給PLC。

（4）系統(tǒng)報(bào)告：客戶可定制報(bào)告模板，測量完成后自動生成測量報(bào)告，操作方便。

（5）故障診斷：采用fft的頻率分辨率可小于1Hz的準(zhǔn)確頻率成分，通過分析機(jī)械振動的三個(gè)主要特征信息（振動頻率分析、振幅的方向特征、振幅隨轉(zhuǎn)速的變化），可以分析判斷出機(jī)械振動的幾個(gè)主要故障，轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子不對中、松動、摩擦、共振等。

電機(jī)在線檢測系統(tǒng)