專利名稱：直升機用發(fā)動機振動測試裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于一種直升機用發(fā)動機振動測試裝置，能夠根據(jù)直升機所配裝的渦軸發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點進行基于整周期采樣的階次譜分析和其他振動測試。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的振動測試裝置針對一般的旋轉(zhuǎn)機械而設計，在進行振動信號的整周期采樣時對于轉(zhuǎn)速信號的提取主要通過光電編碼器或者光電傳感器等設備來實現(xiàn)。而直升機所用的渦軸發(fā)動機不同于一般的旋轉(zhuǎn)機械，其轉(zhuǎn)速信號是一個三相交流電信號，無法通過傳統(tǒng)的光電傳感器等提取，因而也就無法實現(xiàn)基于整周期采樣的階次譜分析以及其他更進一步的振動信號分析。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的主要解決現(xiàn)有振動測試系統(tǒng)無法實現(xiàn)直升機用渦軸發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的提取和無法實現(xiàn)其振動信號整周期采樣的技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)方案為一種直升機用發(fā)動機振動測試裝置，包括平臺系統(tǒng)以及發(fā)動機信號檢測處理單元，所述的發(fā)動機信號檢測處理單元包括發(fā)動機振動信號檢測處理單元以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元；所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元為裝于發(fā)動機上的壓電加速度傳感器檢測電荷信號，電荷電壓轉(zhuǎn)換器將電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號， 經(jīng)過濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器以及DSP抗混濾波器后輸入平臺系統(tǒng)；所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測單元處理為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測電路檢測發(fā)電機的交流電信號，并通過計數(shù)器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入平臺系統(tǒng)。優(yōu)選的是所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元還包括1個或者2個積分器，位于濾波器與A/D轉(zhuǎn)換器之間。優(yōu)選的是所述的濾波器包括低通濾波器和高通濾波器。優(yōu)選的是所述的平臺系統(tǒng)為嵌入式ARM平臺系統(tǒng)，設置有顯示器，存儲器，時鐘以及鍵盤。本實用新型的有益效果為本實用新型能夠在不影響發(fā)動機正常工作的前提下， 實現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號的準確提取，進而通過軟件跟蹤技術(shù)來實現(xiàn)振動信號的整周期采樣。由于不同類型的渦軸發(fā)動機其測速發(fā)電機的交流電頻率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)不同，為了使所發(fā)明的振動測試裝置適應于不同型號的發(fā)動機，在保持轉(zhuǎn)速提取基本原理不變的條件下通過平臺系統(tǒng)來靈活設置轉(zhuǎn)速比例系數(shù)，從而有利于系統(tǒng)的推廣。

圖1為本實用新型的原理附圖其中1-傳感器輸入的信號、2-電荷電壓轉(zhuǎn)換器、3-低通濾波器、4-高通濾波器、 5_積分器、6-A/D轉(zhuǎn)換器、7-供電電源及其控制電路、8-DSP抗混濾波器、9-發(fā)動機測速發(fā)電機的交流電信號、10-轉(zhuǎn)速信號檢測電路、11-計數(shù)器、12-嵌入式ARM平臺系統(tǒng)、13-時鐘、 14-鍵盤、15-存儲器、16-顯示器
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
一種直升機用發(fā)動機振動測試裝置，包括平臺系統(tǒng)以及發(fā)動機信號檢測處理單元，所述的發(fā)動機信號檢測處理單元包括發(fā)動機振動信號檢測處理單元以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元；所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元為裝于發(fā)動機上的壓電加速度傳感器檢測電荷信號，電荷電壓轉(zhuǎn)換器將電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器以及DSP抗混濾波器后輸入平臺系統(tǒng)；所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測電路檢測發(fā)電機的交流電信號，并通過計數(shù)器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入平臺系統(tǒng)。所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元還包括1個或者2個積分器，位于濾波器與A/D轉(zhuǎn)換器之間。所述的濾波器包括低通濾波器和高通濾波器。所述的平臺系統(tǒng)為嵌入式ARM平臺系統(tǒng)， 設置有顯示器，存儲器，時鐘以及鍵盤。首先由裝于發(fā)動機上的壓電加速度傳感器將發(fā)動機的振動信號轉(zhuǎn)換為電荷信號作為該裝置的傳感器輸入信號1 ；然后該信號通過電荷電壓轉(zhuǎn)換器2，轉(zhuǎn)換為電壓模擬信號；轉(zhuǎn)換后的電壓信號分別通過低通濾波器3和高通濾波器4得到所關(guān)心頻帶內(nèi)的模擬信號；再然后根據(jù)測試的需要，可通過嵌入式ARM平臺來設置濾波后的模擬信號是否需要利用積分器5來進行積分，以及積分一次還是積分兩次；濾波后或者積分后的模擬信號再通過A/D轉(zhuǎn)換器6，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所得的數(shù)字信號再通過DSP抗混濾波器8輸入嵌入式ARM 平臺系統(tǒng)12。另一路發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號提取的實施過程為直升機用發(fā)動機自身的轉(zhuǎn)速傳感器是一個三相交流測速發(fā)電機，它感受發(fā)動機轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)速并通過定子上的3跟引線引出交流電，該交流電的頻率與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。對于由發(fā)動機測速發(fā)電機來的交流電信號9，首先通過轉(zhuǎn)速信號檢測電路10檢測交流電信號的頻率；然后由計數(shù)器11把電信號的頻率量值數(shù)字化，并輸入嵌入式ARM平臺系統(tǒng)12。根據(jù)測得的轉(zhuǎn)速信號，即可在嵌入式ARM平臺系統(tǒng)12內(nèi)根據(jù)所設定的軟件跟蹤濾波器展開對振動數(shù)字信號的整周期采樣和振動信號的進一步分析。從而實現(xiàn)直升機所配裝的渦軸發(fā)動機基于整周期采樣的階次譜分析和其他振動信號分析。平臺系統(tǒng)中的時鐘13是給平臺系統(tǒng)提供一個參考時間，鍵盤14用于軟件的操作， 存儲器15用于數(shù)據(jù)和相關(guān)程序的存儲，顯示器16用于數(shù)據(jù)和各種計算結(jié)果的顯示。
權(quán)利要求1.一種直升機用發(fā)動機振動測試裝置，包括平臺系統(tǒng)以及發(fā)動機信號檢測處理單元， 其特征在于所述的發(fā)動機信號檢測處理單元包括發(fā)動機振動信號檢測處理單元以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元；所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元為裝于發(fā)動機上的壓電加速度傳感器檢測電荷信號，電荷電壓轉(zhuǎn)換器將電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過濾波器、A/D 轉(zhuǎn)換器以及DSP抗混濾波器后輸入平臺系統(tǒng)；所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測電路檢測發(fā)電機的交流電信號，并通過計數(shù)器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入平臺系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的直升機用發(fā)動機振動測試裝置，其特征在于所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元還包括1個或者2個積分器，位于濾波器與A/D轉(zhuǎn)換器之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的直升機用發(fā)動機振動測試裝置，其特征在于所述的濾波器包括低通濾波器和高通濾波器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的直升機用發(fā)動機振動測試裝置，其特征在于所述的平臺系統(tǒng)為嵌入式ARM平臺系統(tǒng)，設置有顯示器，存儲器，時鐘以及鍵盤。
專利摘要本實用新型涉及一種直升機用發(fā)動機振動測試裝置，包括平臺系統(tǒng)以及發(fā)動機信號檢測處理單元，所述的發(fā)動機信號檢測處理單元包括發(fā)動機振動信號檢測處理單元以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元；所述的發(fā)動機振動信號檢測處理單元為裝于發(fā)動機上的壓電加速度傳感器檢測電荷信號，電荷電壓轉(zhuǎn)換器將電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器以及DSP抗混濾波器后輸入平臺系統(tǒng)；所述的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測處理單元為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號檢測電路檢測發(fā)電機的交流電信號，并通過計數(shù)器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入平臺系統(tǒng)。本實用新型能夠在不影響發(fā)動機正常工作的前提下，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速信號的準確提取，進而通過軟件跟蹤技術(shù)來實現(xiàn)振動信號的整周期采樣。
文檔編號G01M15/12GK202066696SQ201120059028
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月9日
發(fā)明者徐可君, 秦海勤 申請人:徐可君, 秦海勤