基于Labview的冲击振动信号分析监测系统的制作方法

本实用新型属于监测系统技术领域，具体涉及一种基于Labview的冲击振动分析监测系统。

背景技术：

在现代技术及工业生产中，存在着很多复杂的冲击现象。刀具在非稳态切削过程中，在空行程后切入工件时受到了极大的瞬态冲击，刀具的冲击所产生的振动对材料的加工性能有很大的影响。如果能掌握冲击性能和其产生振动之间的规律，就能对冲击产生的振动进行优化，从而满足材料加工质量对切削的要求。

随着微电子技术、计算机技术、软件技术和网络技术的迅速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、方法、领域及新的仪器结构的不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用也发生了质的变化。

虚拟仪器是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于Labview的冲击振动分析监测系统，充分利用Labview信号监测系统和计算机的硬件资源，为解决冲击测量中的难点提供了有利的条件并降低了测量费用。

本实用新型所采用的技术方案是，基于Labview的冲击振动分析监测系统，由依次连接的振动加速度传感器、信号调理器、数据采集卡及计算机构成，振动加速度传感器垂直设置于振动信号发生试验台基座上，计算机内嵌入有Labview信号监测系统；

振动加速度传感器采用电压输出型FYC-131A10振动加速度传感器；

信号调理器的型号为FYC-8201，其放大倍数为10；

数据采集卡选用的USB-6212(BNC)数据采集卡，其上配设有USB插口。

本实用新型的特点还在于：

Labview信号监测系统由信号采集单元、信号处理单元、信号分析单元及结果输出单元构成；

信号采集单元用于设置DAQ采样参数、设置DAQ采样频率、设置DAQ采样点数；

信号处理单元用于滤波、去均值及数据点拟合；

信号分析单元用于进行时域分析和频域分析；

结果输出单元用于形成时域中幅值谱、频域中幅值谱、功率谱及时域频域中的最大值、最小值、方差值、有效值、标准差。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，运用实验的方法得到了大量可靠数据，有助于我们对具体现场工况下的不同冲击产生的机械振动规律得以认识分析，通过实验法获得的数据确保 了数据的准确性、可靠性。

2)本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，充分利用Labview信号监测系统和计算机的硬件资源，为解决冲击测量中的难点提供了有利的条件并降低了测量费用，解决了冲击信号的捕获问题，对冲击振动信号幅值和过渡时间的确定进行了大量的研究，所设计虚拟分析监测系统具有较好的通用性，可以根据需求对软件程序进行修改，适用于各种不同的现场工作场合。

附图说明

图1是本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统中Labview信号监测系统的结构示意图。

图中，1.振动加速度传感器，2.信号调理器，3.数据采集卡，4.计算机，5.信号采集单元，6.信号处理单元，7.信号分析单元，8.结果输出单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，如图1所示，由依次连接的振动加速度传感器1、信号调理器2、数据采集卡3及计算机4构成，振动加速度传感器1垂直设置于振动信号发生试验台基座上，计算机4内嵌入有Labview信号监测系统。

其中，振动加速度传感器1将振动的加速度转换为电压信号输送 给信号调理器2，信号调理器2将电压信号处理放大后，通过数据采集卡3(带USB插口)输送给计算机4，计算机4通过内嵌的Labview信号监测系统进行采集、处理、分析振动信号的加速度，最后在界面上显示振动信号的幅值域相关参数、时域波形、频域的功率谱、幅频谱等。振动加速度传感器1、数据采集卡3、计算机4结合用于完成对被测信号的采集、传输、运算处理及显示测试结果。

由于振动信号大多出现在低频段，要合理地选用对低频特性较好的振动加速度传感器1；振动加速度传感器1采用低频特性优良的电压输出型(IEPE)FYC-131A10振动加速度传感器。

为了克服工业现场噪声对振动信号带来的影响，选配一个信号调理器2，其型号为FYC-8201，放大倍数为10。

数据采集卡3选用NI公司的USB-6212(BNC)数据采集卡，其上配设有USB插口，方便了数据采集卡3与计算机4之间的数据传输。

Labview信号监测系统由信号采集单元5、信号处理单元6、信号分析单元7及结果输出单元8构成。

信号采集单元5用于设置DAQ采样参数、设置DAQ采样频率、设置DAQ采样点数。

信号处理单元6用于滤波、去均值、数据点拟合。

信号分析单元7用于进行时域分析和频域分析。

结果输出单元8用于形成时域中幅值谱、频域中幅值谱、功率谱及时域频域中的最大值、最小值、方差值、有效值、标准差。

本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，充分利用Labview信号监测系统和计算机的硬件资源，为解决冲击测量中的难点提供了有利的条件并降低了测量费用，还解决了冲击信号的捕获问题，对冲击振动信号幅值和过渡时间的确定进行了大量的研究，这些研究具有一定的参考价值。本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统具有较好的通用性，可以根据需求对软件程序进行修改，适用于各种不同的现场工作场合。

本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，其内部的Labview信号监测系统应用DAQ实现了硬件—NI数据采集卡与Labview软件之间的信号输送。

本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统，借助Labview信号监测系统，并结合振动加速度传感器1、信号调理器2、数据采集卡3及计算机4这些硬件；本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统着重设计了冲击振动信号分析监测系统，可对振动信号在时域观察其波形，利用统计学得到信号在时域里的特征参数，在频域得到相频谱、幅频谱、自功率谱，并对信号进行自相关分析，并将相关特征值、波形图清楚地显示在Labview的前面板上。

本实用新型基于Labview的冲击振动分析监测系统结构简单、使用方便，通过大量实验验证了其工作的准确性，信号的采集、处理、分析利用软件方便适用于不同工况，利于软件升级，增强了系统工作地灵活性。