[发明专利]一种直升机动部件振动信号数据质量计算方法

说明书

本发明提供了一种直升机动部件振动信号数据质量计算方法，包括以下步骤：A、设置振动采样频率和采样时间，同步采集振动信号和转速信号；B、将振动信号和转速信号平均分成n段，依据同步转速信号截取每段振动信号进行时域平均处理；C、依次对n个时域同步平均信号进行FFT转换，提取n个转速同频振动信号的幅值和相位；D、利用3δ法则剔除n个转速同频振动信号的幅值的异常值；E、依据剩余转速同频振动信号的幅值的最大值和最小值计算动平衡数据质量；F、若动平衡数据质量小于µ，计算剩余转速同频振动信号的幅值和相位的平均值，否则返回步骤A。本发明能够有效提高直升机动平衡测试结果的准确率，减少现场动平衡调整次数。

技术领域

本发明涉及直升机振动健康监测领域，尤其涉及直升机旋翼系统和传动系统的振动测试信号数据质量计算方法。

背景技术

直升机动部件主要包括主旋翼、尾桨、减速器、发动机、传动系统等，各类动部件的结构损坏会直接严重影响直升机的飞行安全，因此监测评估直升机动部件的结构健康情况具有十分重要的意义。直升机动部件的结构损坏或异常一般会表现为直升机各个动部件的振动异常，通过振动监测可以较为准确地评估动部件的健康情况。

直升机动部件平衡测试主要采用同时测量转速信号和振动信号，对时域信号进行时域同步平均算法处理，然后提取和转速同频的振动信号的幅值和相位信息。但是，直升机的主旋翼和尾桨在地面运转和空中飞行时，由于外界气流和直升机旋翼系统结构的影响，主旋翼垂向振动信号和尾桨振动信号实际是幅值变化的非平稳信号，采用上述方法计算的多次测量结果存在较大的偏差，现场人员无法评估测试结果的准确性，进而导致主旋翼和尾桨的动平衡调整次数增加。因此，选用合适的直升机旋翼系统振动信号数据评判方法，判断某个测试时间间隔内振动信号质量，可以有效提高动平衡测试结果的准确性，减少现场动平衡调整次数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直升机动部件振动信号数据质量计算方法，能够有效提高直升机动平衡测试结果的准确率，减少现场动平衡调整次数。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种直升机动部件振动信号数据质量计算方法，包括以下步骤：

A、设置振动采样频率和采样时间，根据振动采样频率和采样时间同步采集振动信号和转速信号；

B、将振动信号和转速信号平均分成n段，依据同步转速信号截取每段振动信号进行时域平均处理，得到n个时域同步平均信号；

C、依次对n个时域同步平均信号进行FFT转换，提取n个转速同频振动信号的幅值和相位；

D、利用3δ法则剔除n个转速同频振动信号的幅值的异常值，查找剩余转速同频振动信号的幅值的最大值与最小值；

E、计算动平衡数据质量DATA_qty =(Mag_max-Mag_min)/ Mag_max，其中Mag_max为剩余转速同频振动信号的幅值的最大值，Mag_min为剩余转速同频振动信号的幅值的最小值；

F、若动平衡数据质量DATA_qty小于µ，计算剩余转速同频振动信号的幅值和相位的平均值，将其作为当前动平衡的幅值和相位，否则返回步骤A。

所述的步骤C中采用基于比值的内插校正法对提取的n个转速同频振动信号的幅值和相位进行校正。

所述的步骤B中n取值为10。

所述的步骤F中µ取值为0.05。

本发明通过计算旋翼系统振动测试结果的数据质量，可以有效评估当前直升机旋翼系统信号的稳定性，进而提升现场旋翼系统动平衡测试结果的准确性，减少外场动平衡调整次数，提升现场的排故效率，减少开机次数并延长发动机寿命。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；