专利名称：直升机用发动机振动测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种直升机用发动机振动测试装置，能够根据直升机所配装的涡轴发动机的结构特点进行基于整周期采样的阶次谱分析和其他振动测试。
背景技术：
现有的振动测试装置针对一般的旋转机械而设计，在进行振动信号的整周期采样时对于转速信号的提取主要通过光电编码器或者光电传感器等设备来实现。而直升机所用的涡轴发动机不同于一般的旋转机械，其转速信号是一个三相交流电信号，无法通过传统的光电传感器等提取，因而也就无法实现基于整周期采样的阶次谱分析以及其他更进一步的振动信号分析。
实用新型内容本实用新型的目的主要解决现有振动测试系统无法实现直升机用涡轴发动机转速信号的提取和无法实现其振动信号整周期采样的技术问题。本实用新型的技术方案为一种直升机用发动机振动测试装置，包括平台系统以及发动机信号检测处理单元，所述的发动机信号检测处理单元包括发动机振动信号检测处理单元以及发动机转速信号检测处理单元；所述的发动机振动信号检测处理单元为装于发动机上的压电加速度传感器检测电荷信号，电荷电压转换器将电荷信号转换为电压信号， 经过滤波器、A/D转换器以及DSP抗混滤波器后输入平台系统；所述的发动机转速信号检测单元处理为发动机转速信号检测电路检测发电机的交流电信号，并通过计数器转化为数字信号输入平台系统。优选的是所述的发动机振动信号检测处理单元还包括1个或者2个积分器，位于滤波器与A/D转换器之间。优选的是所述的滤波器包括低通滤波器和高通滤波器。优选的是所述的平台系统为嵌入式ARM平台系统，设置有显示器，存储器，时钟以及键盘。本实用新型的有益效果为本实用新型能够在不影响发动机正常工作的前提下， 实现转速信号的准确提取，进而通过软件跟踪技术来实现振动信号的整周期采样。由于不同类型的涡轴发动机其测速发电机的交流电频率与发动机转速的比例系数不同，为了使所发明的振动测试装置适应于不同型号的发动机，在保持转速提取基本原理不变的条件下通过平台系统来灵活设置转速比例系数，从而有利于系统的推广。
图1为本实用新型的原理附图其中1-传感器输入的信号、2-电荷电压转换器、3-低通滤波器、4-高通滤波器、 5_积分器、6-A/D转换器、7-供电电源及其控制电路、8-DSP抗混滤波器、9-发动机测速发电机的交流电信号、10-转速信号检测电路、11-计数器、12-嵌入式ARM平台系统、13-时钟、 14-键盘、15-存储器、16-显示器
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
一种直升机用发动机振动测试装置，包括平台系统以及发动机信号检测处理单元，所述的发动机信号检测处理单元包括发动机振动信号检测处理单元以及发动机转速信号检测处理单元；所述的发动机振动信号检测处理单元为装于发动机上的压电加速度传感器检测电荷信号，电荷电压转换器将电荷信号转换为电压信号，经过滤波器、A/D转换器以及DSP抗混滤波器后输入平台系统；所述的发动机转速信号检测处理单元为发动机转速信号检测电路检测发电机的交流电信号，并通过计数器转化为数字信号输入平台系统。所述的发动机振动信号检测处理单元还包括1个或者2个积分器，位于滤波器与A/D转换器之间。所述的滤波器包括低通滤波器和高通滤波器。所述的平台系统为嵌入式ARM平台系统， 设置有显示器，存储器，时钟以及键盘。首先由装于发动机上的压电加速度传感器将发动机的振动信号转换为电荷信号作为该装置的传感器输入信号1 ；然后该信号通过电荷电压转换器2，转换为电压模拟信号；转换后的电压信号分别通过低通滤波器3和高通滤波器4得到所关心频带内的模拟信号；再然后根据测试的需要，可通过嵌入式ARM平台来设置滤波后的模拟信号是否需要利用积分器5来进行积分，以及积分一次还是积分两次；滤波后或者积分后的模拟信号再通过A/D转换器6，转换为数字信号；所得的数字信号再通过DSP抗混滤波器8输入嵌入式ARM 平台系统12。另一路发动机转速信号提取的实施过程为直升机用发动机自身的转速传感器是一个三相交流测速发电机，它感受发动机转子轴的转速并通过定子上的3跟引线引出交流电，该交流电的频率与转速成正比关系。对于由发动机测速发电机来的交流电信号9，首先通过转速信号检测电路10检测交流电信号的频率；然后由计数器11把电信号的频率量值数字化，并输入嵌入式ARM平台系统12。根据测得的转速信号，即可在嵌入式ARM平台系统12内根据所设定的软件跟踪滤波器展开对振动数字信号的整周期采样和振动信号的进一步分析。从而实现直升机所配装的涡轴发动机基于整周期采样的阶次谱分析和其他振动信号分析。平台系统中的时钟13是给平台系统提供一个参考时间，键盘14用于软件的操作， 存储器15用于数据和相关程序的存储，显示器16用于数据和各种计算结果的显示。
权利要求1.一种直升机用发动机振动测试装置，包括平台系统以及发动机信号检测处理单元， 其特征在于所述的发动机信号检测处理单元包括发动机振动信号检测处理单元以及发动机转速信号检测处理单元；所述的发动机振动信号检测处理单元为装于发动机上的压电加速度传感器检测电荷信号，电荷电压转换器将电荷信号转换为电压信号，经过滤波器、A/D 转换器以及DSP抗混滤波器后输入平台系统；所述的发动机转速信号检测处理单元为发动机转速信号检测电路检测发电机的交流电信号，并通过计数器转化为数字信号输入平台系统。
2.如权利要求1所述的直升机用发动机振动测试装置，其特征在于所述的发动机振动信号检测处理单元还包括1个或者2个积分器，位于滤波器与A/D转换器之间。
3.如权利要求1或2所述的直升机用发动机振动测试装置，其特征在于所述的滤波器包括低通滤波器和高通滤波器。
4.如权利要求1或2所述的直升机用发动机振动测试装置，其特征在于所述的平台系统为嵌入式ARM平台系统，设置有显示器，存储器，时钟以及键盘。
专利摘要本实用新型涉及一种直升机用发动机振动测试装置，包括平台系统以及发动机信号检测处理单元，所述的发动机信号检测处理单元包括发动机振动信号检测处理单元以及发动机转速信号检测处理单元；所述的发动机振动信号检测处理单元为装于发动机上的压电加速度传感器检测电荷信号，电荷电压转换器将电荷信号转换为电压信号，经过滤波器、A/D转换器以及DSP抗混滤波器后输入平台系统；所述的发动机转速信号检测处理单元为发动机转速信号检测电路检测发电机的交流电信号，并通过计数器转化为数字信号输入平台系统。本实用新型能够在不影响发动机正常工作的前提下，实现转速信号的准确提取，进而通过软件跟踪技术来实现振动信号的整周期采样。
文档编号G01M15/12GK202066696SQ201120059028
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者徐可君, 秦海勤 申请人:徐可君, 秦海勤