SGDS-04F01A經(jīng)過濾波后的連續(xù)采集信號送入一個幅值檢測器，根據(jù)設(shè)定的幅度閾值和時間長度，從連續(xù)信號中截取出突發(fā)性聲發(fā)射的波形數(shù)據(jù)（圖3為滾動體表面缺陷的軸承在運行中產(chǎn)生的突發(fā)性聲發(fā)射波形），再對每個波形數(shù)據(jù)進(jìn)行振鈴計數(shù)、幅度、頻率、能量、上升時間、持續(xù)時間等特征參數(shù)計算，并存入一個聲發(fā)射特征參數(shù)表格中，供直接查看以及進(jìn)一步的統(tǒng)計分析。檢測出的聲發(fā)射波形數(shù)據(jù)可以文本文件的形式存盤。波形數(shù)據(jù)的存儲和連續(xù)數(shù)據(jù)存儲的功能是獨立的，即兩者可以同時存儲，也可以只保存一種。

　　實際上SGDS-04F01A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，減少計算量。在實驗測試過程中，發(fā)現(xiàn)信號容易受到環(huán)境中電磁等因素的干擾，需要在檢測波形前進(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。

　　SGDS-04F01A有效性的驗證

　　為了檢驗該聲發(fā)射測試系統(tǒng)功能的有效性，在QPZZ-Ⅱ旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動及故障模擬實驗臺上，對滾動體故障的軸承進(jìn)行了聲發(fā)射與振動信號的對比測試。故障軸承型號為NU205，節(jié)圓直徑39mm，滾動體直徑7.5mm，滾動體數(shù)目12，接觸角0º。通過線切割在滾動體表面加工出一微小縫隙來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。計算可得滾動體通過頻率為18.3 Hz。

　　SGDS-04F01A在軸承座上與軸心對應(yīng)的垂直位置安裝傳感器。振動測試系統(tǒng)由加速度傳感器、NI USB9234動態(tài)信號采集器組成，振動數(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)射測試系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將存儲的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MATLAB中進(jìn)行分析。圖4中給出了聲發(fā)射與振動加速度信號的對比，從圖中可以看出，滾子表面缺陷產(chǎn)生的聲發(fā)射信號信噪比遠(yuǎn)高于振動加速度信號。圖5給出了兩種信號經(jīng)窄帶濾波后的包絡(luò)頻譜圖，可以看到，聲發(fā)射信號的包絡(luò)譜譜線結(jié)構(gòu)較為簡單，更容易找出故障的特征頻率。

　　這一聲發(fā)射測試系統(tǒng)綜合了SGDS-04F01A性價比突出與LabVIEW簡單易用的優(yōu)勢，具有成本低、開發(fā)方便、擴(kuò)展性強的優(yōu)點。利用該系統(tǒng)測試了含有滾動體表面缺陷的軸承在運行過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號，并與傳統(tǒng)的振動測試進(jìn)行了對比，聲發(fā)射信號具有更高的信噪比。不難看出，聲發(fā)射方法對于滾動軸承故障的早期預(yù)報和診斷具有很大的潛力。

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