振動數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、故障預(yù)測、壽命預(yù)測等一系列數(shù)據(jù)處理工作的首要前提，包括傳感器的選型、安裝，測量位置的選取和采集參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容。

1.傳感器性能指標(biāo)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動數(shù)據(jù)采集應(yīng)用較廣的是振動加速度傳感器，因為加速度傳感器測量準(zhǔn)確度高、頻率響應(yīng)范圍寬、重量輕、體積小、易于安裝，影響傳感器的主要性能指標(biāo)有很多比較重要的有靈敏度、量程范圍、頻率響應(yīng)特性、線性范圍、穩(wěn)定性、分辨率、精度、工作溫度范圍等。

目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組加裝的振動加速度傳感器，各性能指標(biāo)都能滿足使用要求，實際使用中大多根據(jù)測點位置選取不同靈敏度傳感器，主流的是通用型100mv/g，和低頻響應(yīng)較好的500mv/g。

2.傳感器的安裝方式

加速度傳感器的使用上限頻率取決于共振頻率，加速度傳感器不同固定方法，其共振頻率不同。不同固定方法的共振頻率分別為：鋼螺栓固定法31kHz，云母墊片28kHz，涂簿蠟層29kHz，手持法2kHz，永久磁鐵固定法7kHz。

推薦鋼螺栓固定，共振頻率高，傳感器適用頻率范圍更廣，信號采集更穩(wěn)定可靠。


圖1傳感器固定方式

3.測量位置的選擇

測量位置的選擇直接影響信號采集的精度，應(yīng)選擇剛性較好的位置布置測點。盡可能靠近軸承座，盡可能水平、垂直和軸向都采集數(shù)據(jù)，對于低速重載軸承在負(fù)荷區(qū)加裝測點。


圖2傳感器安裝

4.數(shù)據(jù)采集參數(shù)的設(shè)置

根據(jù)奈奎斯特采樣定理：在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs大于信號中最高分析頻率fmax的2倍時(fs>2fmax)，采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息，一般實際應(yīng)用中保證采樣頻率為信號最高分析頻率的2.56～4倍。

采樣頻率：也稱為采樣速度或者采樣率，定義了每秒從連續(xù)信號中提取并組成離散信號的采樣個數(shù)，它用赫茲（Hz）來表示。采樣頻率的倒數(shù)是采樣周期或者采樣時間，它是采樣之間的時間間隔。通俗的講采樣頻率是指計算機(jī)每秒鐘采集多少個信號樣本。

最高分析頻率Fmax：指需要關(guān)注的最大頻率值，風(fēng)電齒輪箱振動數(shù)據(jù)采集通常設(shè)置為高-中級嚙合頻率的3倍。如高速軸23個齒，轉(zhuǎn)頻30Hz，嚙合頻率等于690Hz，最高分析頻率Fmax=3*690Hz。

譜線數(shù)M與分辨率ΔF：通常Fmax值越高，需要的譜線數(shù)就越多，譜線數(shù)越多，花費的測量時間越多并且占用儀器的內(nèi)存就越大。因此我們只在必須的時候使用高的“Fmax”值或高的譜線數(shù)。分辨率ΔF與需要關(guān)注的最小頻率值相關(guān)聯(lián)，其與譜線數(shù)M的關(guān)系：ΔF=Fmax/M。

采樣點數(shù)N：采樣點數(shù)越多，采樣時間越久，信號描述的越完整。采樣點數(shù)N與譜線數(shù)M有如下的關(guān)系：N=2.56M。

除上述參數(shù)外，數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置的過程還需要考慮疊加百分比、平均次數(shù)、窗函數(shù)的選擇等因素，在此不一一贅述。