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时间：2021年x月x日
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
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主轴振动测量系统的设计方案
主轴组件是机床中的一个关键组件，在主轴的动态参数中，振动是最重要的问题之一，包含了丰富的运行状态信息，是一个动态状态信息库。检测主轴的振动可以了解主轴的动态运行情况，对其进行综合分析评估和诊断。
主轴的振动受制造、结构、安装及机床整体装配等很多因素影响。不同故障会在振动信号以不同的形式中体现出来。
主轴组件在运转时，有很多信息通过振动、温度状态等表现出来，研究这些信息可以认识其运行特征。利用一系列的传感器接收其动态信息并将其转化为电信号，输入到信号采集模块，经过处理后，再输入到PC机或专用的分析设备，利用轴心轨迹图、轴心位置图、振动波形图、频谱图等方式显示出来，可对其状态进行分析评估。
虚拟仪器是电子测量技术和计算机测控技术的前沿技术，它将计算机的采集、测试、分析与处理引入到电子测试领域，利用数字化技术和软件技术极大地提高了测试系统的灵活性和可扩展性。
设备状态检测及诊断技术的实施，主要包括三个环节:一是信息的采集，为分析诊断提供依据;二是信号处理，将杂乱无章的信号去伪存真，并根据分析要求进行相应的转换(变换)，以获得对诊断工作的既敏感又直观的信息;三是通过信号处理得到的信息对设备的状态(含故障状态)进行识别、判断和评估。其实施过程如图1所示。
检测对象的实施过程
主轴组件运行时可表述其特征的信息主要是:振动、温度、转速等，本课题主要研究主轴的振动。
结果输出
数据处理
数据采集
涡流前置器
涡流传感器
主轴振动信息
图2系统总体结构设计
目前检测领域多是利用一系列的传感器接收此类信息并将其转化为电信号，将其进行一系列的处理之后，利用图形或软件等方式分析这些信息后提供给研究人员，以供其参考或进一步研究。采用一系列的传感器检测主轴的振动、温度、转速等，将测得的信息变换成电信号后，输入到信号采集模块，经过处理后，再输入到PC机或专用的分析设备，利用轴心轨迹图、轴心位置图、振动波形图、频谱图等方式显示出来，对其状态进行分析评估。
振动信息的测量
可检测振动信号的传感器主要有:电涡流式位移传感器、电容式位移传感器、加速度传感器，其中可进行非接触式测量的主要是:电涡流式位移传感器、电容式位移传感器。电容式传感器的后续电路复杂，在存在较强电磁干扰的现场，使用的电缆较长，杂散电容对测量结果产生影响，成本较高。不适合对机床主轴的振动。
电涡流传感器可以实现非接触式测量，且有灵敏度高、抗干扰能力强、低频特性好、响应速度快、工作稳定可靠等优点，具有很宽的使用范围(0一1000OHZ)和线形范围，在旋转类机械设备振动信号采集中得到广泛的应用，技术比较成熟。本文拟采用电涡流式传感器完成对主轴的振动信号的采集。
传感器的位置
振动监测和故障诊断的核心问题是适当的选择及安装传感器，以便能获得机械振动及其它状态数据。对于旋转设备来说，径向的振动的测量多是在长y方向上安装两个非接触式的涡流传感器;对于主轴组件来说