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机械设备

DH5920N振动测试系统校核结果

       上海应用物理研究所购买的DH5920动态信号测试分析系统,我们对江苏东华测试技术有限公司的振动测试系统进行了校核,为了使校核充分可靠,校核过程分为两步。第一步是数据采集的可靠性校核,校核的目的是检验系统采集到的原始数据(速度信号)是否可靠;第二步是分析处理软件可靠性校核,校核的目的是看系统软件对于采集来的原始信号(速度信号)的分析处理是否可靠与合理。

1、数据采集的可靠性校核

       这一步采用的校核方法是:把不同系统采集到的原始数据信号(速度信号)分别输入到DATA Physics进行分析,在同一张图中画出相应的位移功率谱密度曲线,通过比较这两条曲线的重合度来判定所获得的原始数据是否可靠。

       把2006年2月11日晚至2月12日晚在SSRF张江现场工地测得的地脉动原始测试数据(速度时间信号)分别送入DATA Physics 软件进行分析,数据是采用SSRF现有的两套振动设备来获得的。

       测试系统A:其传感器为Guralp公司生产的CMG-3ESP,采集器为RefTek 130,此套系统获得的数据是2月12日0:00~0:30左右SSRF储存环大厅的地脉动数据;

       测试系统B:传感器是中国地震局工程力学研究所生产的941-B,数据采集系统的软件与硬件是江苏东华测试技术有限公司自己研制开发的。

       此套系统进行采集的数据是2月12日3:30~4:00左右SSRF储存环大厅的地脉动数据。

                                图8:两种不同振动测试系统原始数据校核结果

       图 8 显示了比对曲线,其中红线和绿色是测试系统A和B的处理结果,从图中可以看出A、B两条曲线吻合得比较好,考虑到测试时间(测试系统A为2月12日0:00~0:30,测试系统B为2月12日3:30~4:00)、测试点位置不同(两者相距约6米左右)以及两套系统的系统误差,可以认为两者测试结果一致,这证明用江苏东华测试技术有限公司振动系统获得的数据是可靠的。蓝色线表示的是DIAMOND地脉动测试结果。

2、 分析处理软件可靠性校核

       这一步采用的校核方法是:把采集获得的原始信号(速度信号)用DATA Physics软件与江苏东华测试技术有限公司的振动测试软件分别进行分析,在同一张图中画出各自分析的位移功率谱密度曲线,通过比较这两条曲线的重合度来判定分析处理的软件是否可靠。

                                          图9:江苏东华振动测试系统软件处理的校核A

        图9 显示了用上述两种方法得到的2月12日3:30~4:00左右SSRF储存环大厅地脉动响应的处理结果,其中红线表示的是DATA Physics处理的结果,黑线代表江苏东华测试技术有限公司的处理结果(改进后),处理时采用的参数均相同,可以看出两者基本一致(红色曲线进行了1Hz的高通滤波)。

        注意:在处理过程中发现,对于获得位移功率谱密度曲线过程中从速度到位移这一积分运算,用DATA Physics和江苏东华振动测试系统这两套软件两者有较大的区别,通过与东华测试公司的相关人员进行研究与探讨,决定改传统的时间域上积分算法为频率域上积分算法能够获得比较好的结果。图9黑线即为改进后的处理结果。

       为了进一步验证明改进后算法的有效性,把2006年1月17日在光源大厅测试得到的四极磁铁的微振动信号(约10分钟)用DATA Physics与修改后的算法分别进行处理,处理时采用的参数均相同,处理后的两条位移功率谱密度曲线画在一张图上(见图10),可以看出,两条曲线基本一致,这进一步验证了修改后算法的正确性。

                                            图10:江苏东华振动测试系统软件处理的校核B