【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于扭振信號誤差消除，特別涉及一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法及系統。
技術介紹
1、柴油機作為整個船舶的“動力心臟”，其可靠性直接關系到船舶的航行性能和安全性。船舶柴油機產生的曲軸扭轉振動，一方面會使曲軸及其相關運動件產生附加應力，其值往往超過工作應力的幾倍，對附件軸系產生不利影響，另一方面引起船舶推進軸系的扭振，從而激發軸系縱振，影響船舶動力裝置的安全性。隨著船舶柴油機功率的不斷提高，因嚴重扭振引起曲軸斷裂的惡性故障時有發生，扭振已成為船舶柴油機動力系統故障的重要原因之一。
2、扭振測量是船舶柴油機檢驗的重要檢驗項目之一，它不僅可判斷新機型在試制、改進過程中扭振特性是否達到規定標準，共振頻率是否合適，振幅、扭矩和扭應力是否超過許用值，還可檢驗加工、裝配過程中，各工序、各部件是否存在缺陷。為了對軸系的扭振做出正確的評價，避免柴油機軸系扭振破壞事故的發生，不僅在設計階段應進行詳細的扭振計算，還需要進行船舶柴油機的扭振測試。理論分析和計算結果必須經過實際測試的檢驗，若兩者不相一致，則必須以實測結果來修正理論計算結論。這在各國船規中已有明文規定：“扭振特性的審查內容包括理論計算和實測結果，若兩者不同，則以實測結果為準?！?/p>
3、扭振減振器是控制柴油機曲軸扭振、保障軸系運行安全的重要零部件。船用低速柴油機由于功率高、載荷大，轉速低且范圍小，通常選用板簧扭振減振器，既能夠調節軸系固有頻率，又能夠降低扭振應力和振幅，縮小轉速禁區，保證船舶在各個工況下安全可靠運行。低速柴油機扭振減振器監測診斷模塊，一方面
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法及系統，能夠通過獲取扭振減振器的扭振減振效果以及扭振減振器的自身特性，采用硬件消除和信號提取分析等方法，提升扭振信號采集精度，并結合扭振減振器減振效果和扭振減振器自身特性進行綜合監測和診斷。
2、本專利技術的一個實施例中，提供一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，所述方法，包括：
3、s101、對低速柴油機扭振傳感器的傳感器支座發生振動時，扭振傳感器偏離其原始安裝位置，其與測速齒輪的相對位置發生改變，對所述扭振傳感器的支座振動信號及扭振信號對脈沖串的調幅及矩形波的調頻；
4、s102、對低速柴油機的扭振傳感器原始信號進行外包絡線計算，將扭振傳感器的原始信號x(t)通過希爾伯特變換得到其解析信號z(t)：
5、z(t)=x(t)+j
6、其中，是x(t)的希爾伯特變換；
7、則，所述解析信號的模，即為所述解析信號的包絡線；
8、s103、基于低通濾波器對扭振傳感器的解析信號的包絡線進行低通濾波，計算扭振傳感器的傳感器支座振動趨勢項t（t）；
9、s104、利用所述扭振傳感器的原始信號x(t)，去除包絡出所述扭振傳感器的支座振動趨勢項t（t），得到所述扭振傳感器的角速度信號，即
10、。
11、進一步地，所述方法，包括：
12、在所述扭振減振器的外圈裝設兩只相對180度的磁電式轉速傳感器，所述兩只相對180度的磁電式轉速傳感器對低速柴油機彎曲振動的調頻反應相反，消除所述低速柴油機的彎曲振動影響；
13、在所述扭振減振器的內圈設置光電編碼器，所述扭振減振器的內圈與外圈雙轉速傳感器合成的信號進行融合校正，提升低速柴油機的扭振信號采集精度。
14、進一步地，所述方法，包括：采用周期平均法；
15、對低速柴油機的一個工作循環的數據，取m個周期的數據進行平均，得到經過整周期平均后的瞬時轉速，
16、
17、其中，，n為齒輪的齒數。
18、進一步地，所述方法，包括：采用齒平均法；
19、所述磁電式傳感器采集的原始信號呈正半周期和負半周期，對應于磁阻的減小和增大過程，即為齒輪的齒頂與齒根所對應的磁電信號；
20、計算周期為柴油機曲軸轉動一個分度所經歷的時間，按均勻齒輪分度計算則會產生周期性的誤差，則通過齒平均處理減少誤差，即
21、
22、，n為m為齒平均計算的間隔齒數，m取值時，其計算間隔齒數應盡量不選取總齒數的約數。
23、進一步地，所述方法，包括：
24、在低速柴油機扭振的各諧次幅值中，0.5諧次扭振的幅值和相位特性對其各缸工作狀態最為敏感，且定量分析準確，適用于對柴油機各缸的監測和診斷；
25、以正常態的0.5諧次扭振幅值為特征閥值，若大于特征閥值，則柴油機各缸的工作不均勻增加，出現故障的可能性加大；
26、通過油溫、油壓傳感器實時獲取扭振減振器油溫油壓信息，結合扭振監測信號，采用多源數據融合技術，實時診斷扭振減振器狀態。
27、進一步地，所述方法，包括：
28、若所述低速柴油機無扭振，其軸系的瞬時速度等于其平均速度，轉軸勻速轉動，等時間內轉軸轉過的角度都相等,每個齒輪轉過所需時間相等，即脈沖信號的周期相等；
29、當所述低速柴油機軸系發生扭振時，當旋轉運動和扭轉振動兩個運動矢量同向時，瞬時角速度增大，輪齒經過傳感器測點位置形成的脈沖周期減?。环粗矔r角速度分量減小，輪齒經過傳感器測點位置形成的脈沖周期增大。
30、進一步地，所述方法，包括：
31、對過零時刻左右兩點間數據進行等間隔多項式插值，或對整個原始數據進行等間隔多項式插值。
32、進一步地，所述方法，包括：
33、根據原始數據取上升沿過零點的時刻，確定信號“－”，“+”變化的位置，在此位置前后各取k個數據采集點，用2k個點構造插值函數，在ti與ti+1之間進行等間隔插值處理，對插值后的數據再進行過零時刻的尋找，即“-”，“+”變化的兩個點，采用兩點插值法獲得精確的過零時刻。
34、本專利技術的又一個實施例中，提供一種低速柴油機扭振信號的誤差消除系統，基于以上任一項所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，包括：調頻處理模塊、第一處理模塊、第二處理模塊和輸出模塊；
35、所述調頻處理模塊，用于對低速柴油機，扭振傳感器的傳感器支座發生振動時，扭振傳感器偏離其原始安裝位置，其與測速齒輪的相對位置發生改變，對所述扭振傳感器的支座振動信號及扭振信號對脈沖串的調幅及矩形波的調頻；
36、所述第一處理模塊，用于對低速柴油機的扭振傳感器原始信號進行外包絡線計算，將扭振傳感器的原始信號x(t)通過希爾伯特變換得到其解析信號z(t)：
37、z(t)=x(t)+j
38、其中，是x(t)的希爾伯特變換；
39、則，所述解析信號的模，即為所述解析信號的包絡線；
40、所述第二處理模塊，基于低通濾波器對扭振傳感器的解析信號的包絡線進行低通濾波，計算扭振傳感器的傳本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
3.根據權利要求2所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：采用周期平均法；
4.根據權利要求2所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：采用齒平均法；
5.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
6.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
7.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
8.根據權利要求7所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
9.一種低速柴油機扭振信號的誤差消除系統，基于如權利要求1至8任一項所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述系統，包括：調頻處理模塊
...【技術特征摘要】
1.一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
2.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：
3.根據權利要求2所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：采用周期平均法；
4.根據權利要求2所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：采用齒平均法；
5.根據權利要求1所述的一種低速柴油機扭振信號的誤差消除方法，其特征在于，所述方法，包括：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王蛟，王晟君，馬凌云，吳海波，常潤鑫，韓霄，
申請(專利權)人：中國船舶集團有限公司第七一一研究所，
類型：發明
國別省市：
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