[实用新型]便携式可视化舰船设备结构振动测试仪

说明书

本实用新型涉及一种便携式可视化舰船设备结构振动测试仪，电源管理模块、传感器模块、信号调理模块、A/D转换模块、FPGA模块、液晶显示模块和外扩数据存储器集成为一体，形成便携式振动测试仪，电源管理模块包括基准电压的提供单元和充电单元；传感器模块将被振动信号转换成电压信号，并将电压信号输入信号调理模块；信号调理模块将传感器模块输入的微弱信号放大，为A/D转换提供信号；A/D转换模块将信号调理模块输入的模拟信号转换成数字信号，供FPGA进行数据处理；FPGA模块用于振动信号处理，将处理数据传入液晶显示模块和外扩数据存储器。本实用新型可以实现对舰船设备结构振动的快速测试和分析。

技术领域

本实用新型涉及一种舰船设备结构振动测试仪，尤其是一种便携式可视化舰船设备结构振动测试仪。

背景技术

目前，国内外舰船设备振动的采集分析主要以通用振动测量系统和手持式振动分析仪为主。通用振动测量系统包含加速度传感器、动态信号采集与分析系统、电脑、低噪声电缆以及其他必须的配件。例如，使用CPLD和DSP为核心构建了实时船舶振动监测系统，并使用CAN总线搭建了振动系统采集网络，振动数据经AD采集后在DSP中进行FFT变换和FIR滤波，把处理后的频域数据发送到CAN总线。还有基于ARM微处理器构建了嵌入式船舶振动监测系统，三轴加速度信号由ARM自带AD采集，并存储在32Mbit的Flash存储器中。通用振动测量系统较为复杂，常规采集系统需要对设备的供电、传感器及数据传输进行布线，受船上其他设备的影响振动测量系统的线路会引入噪声，难以达到较高的测量精度，并且大量的线路还会影响船上人员的正常工作。

一台具有良好性能的振动分析仪往往价格不菲，Fluke 810振动分析仪的价格达到五位数，价格过于昂贵。大型船舶结构复杂，在大型船舶中有许多重要的结构点和设备需要进行振动监测，需要进行振动测量的位置可以达到几十个甚至上百个，因此使用国外振动分析仪需要较大的经济代价。另外，由于振动采集装置要在船舶上进行多点布置，且船上环境复杂，难以使用船电供电，因此要求整个采集装置必须使用电池供电，同时要具有较低的功耗。

而通用振动测量系统包含加速度传感器、动态信号采集与分析系统、电脑、低噪声电缆以及其他必须的配件。振动测试系统复杂、体积大，需要船体对测试设备进行供电，布置测试线缆繁琐，对测试人员具有较高专业技术要求，因此，将通用振动测试系统用于舰船设备的振动测试具有一定的局限性。

发明内容

本实用新型是要提供一种便携式可视化舰船设备结构振动测试仪，可以实现对舰船设备结构振动的快速测试和分析；可以实时、直观地获取设备振动测试结果，省去了测试系统搭建、测试数据分析、测试结果评判等流程；可以大幅提高舰船设备现场调试人员的工作效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种便携式可视化舰船设备结构振动测试仪，包括电源管理模块、传感器模块、信号调理模块、A/D转换模块、FPGA模块、液晶显示模块、外扩数据存储器，所述电源管理模块、传感器模块、信号调理模块、A/D转换模块、FPGA模块、液晶显示模块和外扩数据存储器集成为一体，形成便携式设备结构振动测试仪，其中：

所述电源管理模块包括基准电压的提供单元和充电单元，为结构振动测试仪提供电源；所述电源管理模块中的锂电池电压经过开关电源模块转换为各模块的供电电压；

所述传感器模块为压电晶体加速度传感器，所述压电晶体加速度传感器将被振动信号转换成电压信号，输出的电荷信号与加速度成正比，并将电压信号输入信号调理模块；

所述信号调理模块将传感器模块输入的微弱信号放大，并且进行滤波，为A/D转换提供信号；

所述A/D转换模块将信号调理模块输入的模拟信号转换成数字信号，供FPGA进行数据处理；

所述FPGA模块用于振动信号处理，并将处理数据传入液晶显示模块和外扩数据存储器。