iDAQ动平衡检测系统

电机转子、机床主轴、风机叶轮、汽轮机转子、汽车零部件、汽车轮胎和空调风叶等旋转零部件在制造过程中都需要经过动平衡才能平稳正常地运转。一个不平衡的转子在其旋转过程中对其支承结构和转子本身产生一个压力,并导致振动。动平衡系统通过检测旋转主轴的振动、相位和转速，告知转子不平衡点，通过加重或是减重的方式来校正动平衡。

动平衡包括工艺平衡法、现场整机动平衡及自动在线平衡：

• 工艺平衡法：是指在机器安装前将转子放在专用的动平衡机上进行平衡然后再将转子安装在整机上，该方法适于对生产过程中的旋转机械零件做动平衡。AMAX-5580安装LabVIEW，CodeSYS和实时内核，机器及转速控制采用EtherCAT IO模块AMAX-5056，AMAX-5056根据控制逻辑输出高电平信号触发iDAQ-841采集。

• 整机动平衡：是在工作转速下直接对装在整机上的转子平衡，不需要动平衡机，仅需要动平衡检测系统，较为经济并可解决多种不平衡问题。由于整机设备有独立的控制系统，只需利用iDAQ-841进行采集，控制器输出高电平信号触发iDAQ-841采集。
• 自动在线平衡：是指在转子运转过程中，在不影响转子正常工作的情形下进行平衡。由于在线自动平衡装置结构复杂、成本高，故只适用于特大机组或精度要求特别高的旋转机械设备上。

不同的转子系统（刚性转子、挠性转子和微速差双转子）需要有不同的动平衡检测方式：

• 刚性转子是工作转速远低于临界转速的转子，因其支承和转子的刚度相当大，转子在不平衡离心力的作用下所产生的动挠度(弹性变形)很小，可以用刚体力学的办法来处理其平衡问题。主要采用单面或双面影响系数法，两个校正面就可以对转子进行动平衡。
• 挠性转子是工作转速接近或超过转子的一阶弯曲临界转速下，转子必须考虑在不平衡离心力下转子产生挠曲变形。挠性转子动平衡可通过影响系数法和振型平衡法实现。振型平衡法基于正交性原理，消除N阶振型进行逐阶平衡。
• 微速差双转子：对于有内、外转子的合成振动可以通过两种方法检测，通过不解拍法从时域波形中找到拍振波形的拍峰和拍谷，得出两个转子的振动信息或通过解拍法，在合成的振动信号中分离出两个工频成分，分别计算两个转子的振幅和相位信息。

动平衡检测系统

动平衡检测主要是通过测量转子系统的基准信号和振动信号，对这些信号进行分析，获取振动信号的峰值和相对于基准的相位，从而获取转子系统不平衡量的大小和相位信息。

基准信号是采集在转子定位处安装的光电传感器脉冲信号，以此来计算转速和相位基准。其中转速可以作为互相关运算的输入，以增强有效频率信号滤除干扰频率信号。转子振动信号通过采集安装在动平衡检测位置的电涡流位移传感器，检测被测对象的机械振动量，以判定动平衡前后的效果。

主要核心产品

振动信号采集

iDAQ-841-AE 8通道16位，1MS/s/ch 同步AI

•8通道同步采样高达1 MS / s

•16位分辨率

•软件可选低通滤波器

•宽输入范围可达40 vpp(±20 V范围)

•支持电压和电流测量

独立式机箱

iDAQ-964 4槽独立式iDAQ模块机箱

• 连接AMAX-5000系列控制器的PCIe接口
• LED状态指示
• 4个iDAQ槽
• 2个可编程功能引脚，用于定时信号(触发器，时钟)输入/输出

CPU模块AMAX-5580

Intel® Core™ i7/i5/Celeron® 边缘控制器 支持iDAQ&EtherCAT扩展

• 第六代Intel® Core™i7 / i5 / Celeron® 处理器，最高2.6 GHz，4GB / 8GB DDR4内存
• 2×GbE，4×USB 3.0，2×RS-232/422/485，1×VGA，1×HDMI
• 双电源输入，报警输出
• 紧凑型无风扇设计，可用于控制柜中的DIN导轨安装
• 与iDAQ之间可放置3个AMAX-5400系列模块，扩展3G / LTE / WIFI / GPS

动平衡检测软件实现转子基准信号和振动信号的获取、信号预处理、基频检测、频谱分析、信号互相关、振动幅值和相位提取、单校正面的动平衡试验、双校正面的动平衡试验、微速差的双转子动平衡试验等。

iDAQ动平衡系统具有功能强大，调整灵活，适应性强等特点。通过检测转子振动、相位和转速自动定位不平衡点和加重减重质量，实现自行校正动平衡。用于各种电机、机床、风机、汽轮机、轮胎等旋转部件的动平衡。

该系统整个组件在5Grms随机振动和30G冲击测试下进行测试，这些测试旨在承受最极端的振动场景。iDAQ系列采用铝合金外壳，具有更好的EMC性能。工作温度范围是-20 - 60°C，可以在大多数工厂和室外环境中24/7稳定运行。