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基于LabVIEW的振动噪声测试和分析系统开发的开题报告
摘要
振动噪声测试在机械工程、汽车工业等领域具有广泛应用，可以帮助工程师提前诊断设备的状态，避免机械故障。本文介绍一种基于LabVIEW开发的振动噪声测试和分析系统，该系统可以实现设备振动测试、噪声测试、数据记录、分析及报告输出等功能。本系统采用NI公司的数据采集卡和加速度传感器进行振动信号的采集，并利用LabVIEW开发软件完成对振动信号的滤波、傅里叶变换及其它必要的处理。本文介绍系统的硬件配置及主要软件模块的设计及功能实现。
关键词：振动噪声测试；LabVIEW；数据采集卡；加速度传感器；傅里叶变换
Abstract
Vibrationnoisetestinghasawiderangeofapplicationsinmechanicalengineering,automobileindustryandotherfields,whichcanhelpengineersdiagnosethestateofequipmentinadvanceandavoidmechanicalfailures.ThisarticleintroducesavibrationnoisetestingandanalysissystembasedonLabVIEWdevelopment,whichcanrealizeequipmentvibrationtesting,noisetesting,datarecording,analysisandreportoutputfunctions.ThissystemusesNIcompany'sdataacquisitioncardandaccelerationsensorforthecollectionofvibrationsignals,andusesLabVIEWdevelopmentsoftwaretocompletethenecessaryprocessingofvibrationsignalssuchasfiltering,Fouriertransform,andothernecessaryprocessing.Thisarticleintroducesthehardwareconfigurationofthesystemandthedesignandimplementationofthemainsoftwaremodules.
Keywords:vibrationnoisetesting;LabVIEW;dataacquisitioncard;accelerationsensor;Fouriertransform
一、研究背景
机械工程、汽车工业等领域中，振动与噪声往往是不可避免的现象，可能对设备的正常运行产生严重影响。因此，对于振动噪声的测试、分析和处理成为了工程师的基本任务之一。现有的振动噪声测试系统可以实现振动和噪声的采集、分析和处理过程，但是由于软硬件系统的局限性，尚不能完全满足用户的需求。为此，本文提出一种基于LabVIEW开发的振动噪声测试和分析系统，在现有的系统基础上，增加了一些新的功能。
二、系统架构
本系统由硬件模块和软件模块两部分构成，硬件模块由数据采集卡、加速度传感器和冷凝水机构成，软件模块由数据采集、信号处理、数据分析和报告输出等部分组成，系统架构如下图所示。
三、硬件配置
本系统采用NI公司的数据采集卡和加速度传感器进行振动信号的采集，主要参数如下：
数据采集卡：NIUSB-6009
输入通道：8个，采样率：250kS/s
加速度传感器：PiezoelectricICPAccelerometers
测量范围：50g，灵敏度：100mV/g
冷凝水机：压缩式制冷机
制冷量：5000W，冷水温度：7-12℃
四、软件设计
本系统的软件部分采用LabVIEW软件进行开发，主要由数据采集、信号处理、数据分析和报告输出等部分组成，如下图所示。
四、一数据采集
数据采集模块主要负责从数据采集卡中采集振动信号和噪声信号，并将数据发送至信号处理模块进行处理。在数据采集模块中，用户可以设置采样率和采样时间等参数，并可以选择采集数据的通道数和信号类型等功能。
四、二信号处理
信号处理模块主要负责对从数据采集模块中获得的振动信号进行滤波、傅里叶变换等处理方式。信号处理模块中，用户可以选择合适的滤波器类型和通菜，设置合适的傅里叶变换窗口，选择时域和频域显示等功能。
四、三数据分析
数据分析模块主要负责对处理过的振动信号进行分析，并生成分析报告。在数据分析模块中，用户可以选择