6ES7314-5AE10-0AB0經(jīng)過(guò)濾波后的連續(xù)采集信號(hào)送入一個(gè)幅值檢測(cè)器，根據(jù)設(shè)定的幅度閾值和時(shí)間長(zhǎng)度，從連續(xù)信號(hào)中截取出突發(fā)性聲發(fā)射的波形數(shù)據(jù)（圖3為滾動(dòng)體表面缺陷的軸承在運(yùn)行中產(chǎn)生的突發(fā)性聲發(fā)射波形），再對(duì)每個(gè)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行振鈴計(jì)數(shù)、幅度、頻率、能量、上升時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等特征參數(shù)計(jì)算，并存入一個(gè)聲發(fā)射特征參數(shù)表格中，供直接查看以及進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。檢測(cè)出的聲發(fā)射波形數(shù)據(jù)可以文本文件的形式存盤(pán)。波形數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和連續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能是獨(dú)立的，即兩者可以同時(shí)存儲(chǔ)，也可以只保存一種。

　　實(shí)際上6ES7314-5AE10-0AB0高速數(shù)字化儀提供了豐富的觸發(fā)采集模式，包括邊沿、窗口、參考等模擬觸發(fā)方式，非常適合進(jìn)行聲發(fā)射波形的硬件觸發(fā)采集，從而省掉軟件提取算法，減少計(jì)算量。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)信號(hào)容易受到環(huán)境中電磁等因素的干擾，需要在檢測(cè)波形前進(jìn)行濾波處理，而PCI-9846不具有可編程濾波功能。在后續(xù)的系統(tǒng)改進(jìn)中可以在采集卡的前端添加一個(gè)濾波模塊，從而充分利用其硬件觸發(fā)能力，提供系統(tǒng)性能。

　　6ES7314-5AE10-0AB0有效性的驗(yàn)證

　　為了檢驗(yàn)該聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)功能的有效性，在QPZZ-Ⅱ旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)及故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)滾動(dòng)體故障的軸承進(jìn)行了聲發(fā)射與振動(dòng)信號(hào)的對(duì)比測(cè)試。故障軸承型號(hào)為NU205，節(jié)圓直徑39mm，滾動(dòng)體直徑7.5mm，滾動(dòng)體數(shù)目12，接觸角0º。通過(guò)線切割在滾動(dòng)體表面加工出一微小縫隙來(lái)模擬表面材料疲勞剝落造成的缺陷。轉(zhuǎn)速為570 r/min，即轉(zhuǎn)頻為9.5 Hz。計(jì)算可得滾動(dòng)體通過(guò)頻率為18.3 Hz。

　　6ES7314-5AE10-0AB0在軸承座上與軸心對(duì)應(yīng)的垂直位置安裝傳感器。振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由加速度傳感器、NI USB9234動(dòng)態(tài)信號(hào)采集器組成，振動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MATLAB進(jìn)行分析。在保證轉(zhuǎn)速不變的情況下，在加速度傳感器的安裝位置安裝聲發(fā)射傳感器，使用本文的聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MATLAB中進(jìn)行分析。圖4中給出了聲發(fā)射與振動(dòng)加速度信號(hào)的對(duì)比，從圖中可以看出，滾子表面缺陷產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)信噪比遠(yuǎn)高于振動(dòng)加速度信號(hào)。圖5給出了兩種信號(hào)經(jīng)窄帶濾波后的包絡(luò)頻譜圖，可以看到，聲發(fā)射信號(hào)的包絡(luò)譜譜線結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，更容易找出故障的特征頻率。

　　這一聲發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)綜合了6ES7314-5AE10-0AB0性價(jià)比突出與LabVIEW簡(jiǎn)單易用的優(yōu)勢(shì)，具有成本低、開(kāi)發(fā)方便、擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。利用該系統(tǒng)測(cè)試了含有滾動(dòng)體表面缺陷的軸承在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，并與傳統(tǒng)的振動(dòng)測(cè)試進(jìn)行了對(duì)比，聲發(fā)射信號(hào)具有更高的信噪比。不難看出，聲發(fā)射方法對(duì)于滾動(dòng)軸承故障的早期預(yù)報(bào)和診斷具有很大的潛力。

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