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DH5920N振動測試系統校核結果

       上海應用物理研究所購買的DH5920動態信號測試分析系統,我們對江蘇東華測試技術有限公司的振動測試系統進行了校核,為了使校核充分可靠,校核過程分為兩步。第一步是數據采集的可靠性校核,校核的目的是檢驗系統采集到的原始數據(速度信號)是否可靠;第二步是分析處理軟件可靠性校核,校核的目的是看系統軟件對于采集來的原始信號(速度信號)的分析處理是否可靠與合理。

1、數據采集的可靠性校核

       這一步采用的校核方法是:把不同系統采集到的原始數據信號(速度信號)分別輸入到DATA Physics進行分析,在同一張圖中畫出相應的位移功率譜密度曲線,通過比較這兩條曲線的重合度來判定所獲得的原始數據是否可靠。

       把2006年2月11日晚至2月12日晚在SSRF張江現場工地測得的地脈動原始測試數據(速度時間信號)分別送入DATA Physics 軟件進行分析,數據是采用SSRF現有的兩套振動設備來獲得的。

       測試系統A:其傳感器為Guralp公司生產的CMG-3ESP,采集器為RefTek 130,此套系統獲得的數據是2月12日0:00~0:30左右SSRF儲存環大廳的地脈動數據;

       測試系統B:傳感器是中國地震局工程力學研究所生產的941-B,數據采集系統的軟件與硬件是江蘇東華測試技術有限公司自己研制開發的。

       此套系統進行采集的數據是2月12日3:30~4:00左右SSRF儲存環大廳的地脈動數據。

                                圖8:兩種不同振動測試系統原始數據校核結果

       圖 8 顯示了比對曲線,其中紅線和綠色是測試系統A和B的處理結果,從圖中可以看出A、B兩條曲線吻合得比較好,考慮到測試時間(測試系統A為2月12日0:00~0:30,測試系統B為2月12日3:30~4:00)、測試點位置不同(兩者相距約6米左右)以及兩套系統的系統誤差,可以認為兩者測試結果一致,這證明用江蘇東華測試技術有限公司振動系統獲得的數據是可靠的。藍色線表示的是DIAMOND地脈動測試結果。

2、 分析處理軟件可靠性校核

       這一步采用的校核方法是:把采集獲得的原始信號(速度信號)用DATA Physics軟件與江蘇東華測試技術有限公司的振動測試軟件分別進行分析,在同一張圖中畫出各自分析的位移功率譜密度曲線,通過比較這兩條曲線的重合度來判定分析處理的軟件是否可靠。

                                          圖9:江蘇東華振動測試系統軟件處理的校核A

        圖9 顯示了用上述兩種方法得到的2月12日3:30~4:00左右SSRF儲存環大廳地脈動響應的處理結果,其中紅線表示的是DATA Physics處理的結果,黑線代表江蘇東華測試技術有限公司的處理結果(改進后),處理時采用的參數均相同,可以看出兩者基本一致(紅色曲線進行了1Hz的高通濾波)。

        注意:在處理過程中發現,對于獲得位移功率譜密度曲線過程中從速度到位移這一積分運算,用DATA Physics和江蘇東華振動測試系統這兩套軟件兩者有較大的區別,通過與東華測試公司的相關人員進行研究與探討,決定改傳統的時間域上積分算法為頻率域上積分算法能夠獲得比較好的結果。圖9黑線即為改進后的處理結果。

       為了進一步驗證明改進后算法的有效性,把2006年1月17日在光源大廳測試得到的四極磁鐵的微振動信號(約10分鐘)用DATA Physics與修改后的算法分別進行處理,處理時采用的參數均相同,處理后的兩條位移功率譜密度曲線畫在一張圖上(見圖10),可以看出,兩條曲線基本一致,這進一步驗證了修改后算法的正確性。

                                            圖10:江蘇東華振動測試系統軟件處理的校核B 

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