基于MGCpluse变速箱振动监测系统的设计

　　目前,具有许多功能强大、性能优良的振动测试系统,如处于主导地位的全世界最大的声学、振动测量分析仪器的研究及制造公司———丹麦Brüel&Kjar公司生产的PULSE多分析系统[1],具有开放性、模块化、测量功能可增减等特点,PULSE平台与一系列应用软件相结合,使其在振动和声学的测量及分析方面成为既强大又灵活的多分析系统,对测量结果进行哪几种分析是由装入的LABSHOP TOOL软件包所包含的功能来决定,用户可同时使用各种不同的分析仪和软件直接实现工程应用;日本小野测器公司的振动测试系统也具有较强功能,并可根据自己的需要选择相应的模块。但是这些振动测试系统相当昂贵,而且要求使用者具有很高和专业素质,让国内广大企业和用户可望而不可及。对于HBM的数采系统也可以根据不同的测量参数选择不同的模块进行组装,硬件系统性能优良,功能强大,其软件catman主要针对应力应变和扭矩等测量参数开发,不太适用于振动噪声测量,但其成本相对而言较低,因此本文选用HBM的MGCplus数采系统、三个ML10B模块和一个ML801模块,以及自制的软件,设计了变速箱振动检测系统,此系统具有结构紧凑,功能强大,抗干扰能力强,使用方便等优点,特别适用于室内台架振动监测和野外现场测试场合。

　　1　变速箱振动监测系统的建立

　　旋转机械的故障与反映在机械振动的振动特性关系密切,任何机械振动特性的改变常表明某种故障现象的出现,象征着迫近的或存在的损伤[2]。变速箱在室内进行疲劳耐久台架试验时,输入输出轴高速旋转的变速箱突然损坏将会对变速箱试验台架进行冲击和毁坏,因此特开发了变速箱振动监测系统,对变速箱的齿轮和轴承等失效或损坏进行预测和判断,同时对变速箱的振动特性进行评价。

　　开发的变速箱振动监测系统主要由硬件部分和软件部分组成,硬件部分如图1所示,主要由压电加速度传感器,HBM的MGCplus数据采集器(含两个ML10B模块和一个ML801模块,共十个通道)和笔记本电脑组成,数据采集器与计算机之间采用目前常用的Ethernet(TCP-IP)通信[3]。主要的监测和分析功能均由自制的软件完成,软件主要包括通信模块、数据采集模块和数据分析模块。

　　2　通信与链接

　　笔记本电脑与HBM数据调理采集器MGCplus之间采用Ethernet通信,因此需要对MGCplus或计算机的IP地址进行设置(通常修改计算机的IP),在本设计中,MGCplus的IP地址为172. 16. 3. 81,因此把笔记本电脑的IP修改为172. 16. 3.X即可,其中X为0~255之间不等于81的数字。设置好后可用HBM自带的软件catman进行测试,看是否能够成功通信。

　　当建立了笔记本电脑与MGCplus之间的通信连接之后,就可通过一定的编程软件对MGCplus进行编程操作,HBM提供了一套完整的catman Ac-tiveX对其硬件进行操作,当安装了catman后自动注册,ActiveX采用VB编写,因此为了避免复杂的参数类型转换,最好采用VB或Delph编写应用程序,本文采用VB.NET编写了振动监测系统应用程序。