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X射线管振动信号采集系统与分析方法研究

作　者: 吴昊
导　师: 王卫东
学　校: 中国人民解放军军医进修学院
专　业: 生物医学工程
关键词: X射线管旋转阳极工作状态监测振动检测技术诊断LabVIEW
分类号: TH774
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
引　用: 2次
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内容摘要

X射线管是大型X射线影像设备的主要高值、易损部件,其振动和噪声的状态变化反映了旋转阳极工作状态变化与X射线管故障发展模式之间存在一定联系。研究X射线管工作状态无损检测技术、科学预测X射线管寿命与故障,是提高X射线影像设备运行效益和保障水平的重要技术手段。本文针对X射线管旋转阳极振动信号的变化,以NI USB 9234数据采集卡为核心、以LabVIEW 8.6为软件平台,开发了一套用于X射线管旋转阳极振动信号采集的测试装置,实现了X射线管振动信号的快捷、高效采集与存储。同时仍以LabVIEW 8.6为软件平台,利用LabVIEW具有信号处理子VI(虚拟仪器),开发了振动信号的时域、频域和联合时频分析模块,实现了对采集的振动信号的简要特征分析。本套X射线管振动信号采集与分析系统具有人机界面友好、数据分析处理功能强大和扩展性好等特点。通过现场试验表明,该系统具有较高的稳定性,具备较好的实际应用价值。

全文目录

中文摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章绪论  8-18
  1.1 研究背景与选题依据  8-13
    1.1.1 X射线管运行状态监测的意义  8
    1.1.2 X射线管工作状态监测信号的确定  8-11
    1.1.3 X射线管基本结构  11-12
    1.1.4 X射线管振动原因分析  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-17
    1.2.1 设备监测诊断技术的发展  14-15
    1.2.2 振动监测诊断技术的发展  15-16
    1.2.3 虚拟仪器技术的发展  16-17
  1.3 主要研究内容  17-18
第二章 X射线管振动信号采集系统设计  18-28
  2.1 系统概述与要求  18
  2.2 系统硬件设计  18-23
    2.2.1 硬件原理  18-19
    2.2.2 传感器的选择  19-22
    2.2.3 采集卡的选择  22-23
    2.2.4 计算机的选择  23
  2.3 系统软件设计  23-28
    2.3.1 总体设计  23
    2.3.2 开发软件  23-24
    2.3.3 数据采集  24-28
第三章 X射线管振动信号分析方法研究  28-37
  3.1 振动信号采集及预处理理论  28-29
    3.1.1 信号数字化  28
    3.1.2 振动信号预处理  28-29
  3.2 振动信号时域无量纲参数指标分析  29-31
    3.2.1 常用时域无量纲参数比较  29-31
    3.2.2 峭度指标的应用  31
  3.3 振动信号频谱分析  31-34
    3.3.1 频谱分析  31-32
    3.3.2 常用窗函数及其特性  32-34
  3.4 振动信号波特图分析  34
  3.5 振动信号轴心轨迹分析  34-35
  3.6 振动信号联合时频分析  35-37
第四章 X射线管振动信号采集实验与分析  37-54
  4.1 X射线管振动信号实测  37-40
    4.1.1 被测X线机  37
    4.1.2 振动测点的选择  37
    4.1.3 加速度传感器安装方式选择  37-39
    4.1.4 加速度传感器安装方向选择  39-40
    4.1.5 X射线管状态信号采集  40
  4.2 X射线管振动信号分析系统设计  40-43
    4.2.1 振动信号分析方法概述  41
    4.2.2 振动信号分析系统设计与实现  41-43
  4.3 X射线管振动信号分析处理  43-53
    4.3.1 峭度分析  43-45
    4.3.2 频谱分析  45-47
    4.3.3 波特图分析  47-49
    4.3.4 轴心轨迹分析  49-51
    4.3.5 信号时频联合分析  51-53
  4.4 试验结论  53-54
第五章结论与展望  54-56
  5.1 总结  54
  5.2 工作展望  54-56
参考文献  56-58
致谢  58-59
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  59

X射线管振动信号采集系统与分析方法研究

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