现代
摘要：随着微电子技术、通信技术、计算机技术的发展，现代测试技术进一步得到发展。测试技术与科学研究、工程实践密切相关。科学技术的发展促进测试技术的发展，测试技术的发展反过来又促进科学技术的提高，相辅相成推动社会生产力不断前进。如今，计算机已经成为现代测试与测量技术的基础和核心，现代测试技术的发展几乎是与计算机技术的发展同步的、协调向前发展的，离开了计算机、软件、网络、通信发展的轨道，测试技术将不可能壮大。现代测试技术的发展方向主要有四个方面：传感器的发展、测试手段的发展、测量信号处理的发展、开放平台的发展趋势。科学技术与生产水平的高度发达，要求有更先进的测试技术与仪器做基础。现代测试技术具有广阔的应用空间，由于各行各业的广泛要求，在各种现代装备系统的设计和制造工作中，测量工作内容已经占据首位，它是保证现代工程装备系统实际性能指标和正常工作的重要手段，是其先进性能及实用水平的重要标志。水力发电上的测试技术应用。水力机组是水电站的核心设备，它在运行过程中会产生一系列问题，振动故障是水力发电机组最常见的故障之一。对振动信号的进行分析，解决故障问题。
关键词：现代测试传统的发展发展方向水轮机发电机组振动故障诊断信号分析
Abstract:With the development of micro electronic technology,communication technology and computer technology,modern testing technology has been further developed.Test technology is closely related to
scientific research and engineering practice.The development of science and technology to promote the development of test technology,test technology development in turn promote the improvement of science and technology,and promote social productive forces continue to progress. Today,the computer has become the core and foundation of modern testing and measurement technology,the development of modern testing technology is almost the coordinated development of computer technology and synchronization,moving forward, left the development of computer,software,network communication,track testing technology will not be able to grow.The development direction of modern test technology mainly has four aspects:the development of sensors,the development of testing means,the development of measurement signal processing,and the development trend of open platform.The level of science and technology is highly developed, which requires more advanced testing techniques and instruments.Modern testing technology has a broad application space,due to the extensive requirements of all walks of life,in a variety of modern equipment system design and manufacturing work, measurement work has to occupy the first place,it is the important means to guarantee that modern engineering equipment system of actual performance and the normal work, is an important indicator of the performance of advanced and practical level. Application of test technology in hydraulic power generation.Hydraulic power unit is the core equipment of the hydropower station,it will produce a series of problems in the process of operation,t
he vibration fault is one of the most common faults of the hydropower generating set.Analysis of the vibration signal to solve the problem of failure.
Key words:Modern test traditional development development direction turbine generator Vibration fault diagnosis signal analysis
我们正处在一个信息的时代，随着微电子技术、通信技术、计算机技术的发展，现代测试技术进一步得到发展。测试，基本任务是获取有用的信息。测试的过程是借助专门的设备、仪器、测试系统，通过适当的实验方法与必需的信号分析及数据处理，由测得的信号求取与研究对象有关信息量的过程，最后将其结果提供显示或输出。
一个传统的测试系统常由实验装置、测量部件、数据处理和输出设备等几部分组成。实验装置是一种使被测对象处于预期待测状态的专门设备，它的作用在于充分暴露被测对象的内在特性以便进行有效的测量。测量部件由传感器、信号测量电路或测量仪器组成，被测对象在一定的激励下，它的各种物理性能的变化经传感器完成由非电量到电量的转换，再经测量电路或仪器对被测信号进行切换、滤波、放大和标定，完成对被测信号的测量。测试结果的输出形式也是多样的，或用记录仪记录，还可以传送给数据处理器作进一步处理运算或频谱分析，使之变成后续设备所需的输入量最终被显示或打印。
测试技术与科学研究、工程实践密切相关。科学技术的发展促进测试技术的发展，测试技术的发展反过来又促进科学技术的提高，相辅相成推动社会生产力不断前进。科学技术的迅速发展使得生产效率越来越高，科学研究也越来越深入和复杂，在大规模的生产和科学研究中，要求测试的项目和研究的问题越来越多越来越复杂，要求与之适应的测试仪器与系统错综复杂，被测对象的跨度既广泛又具多样性，归纳起来主要是：①能够测量多种参量，既有电气量，又有非电气量。②具有多个输入通道，可进行多点测量。③能够快速进行动态在线实时测量，以为95%的被测信号是随时间变化的动态信号。④能够实时快速进行信号分析处理，排除噪声干扰、消除偶然误差、修正系统误差，从而实现测量结果的高准确度以及具有被测信号的高分辨能力。能够实现上述要求的测试系统，唯有以计算机为中心的测试系统。以计算机为中心的现代测试系统，采用数据采集与传感器相结合的方式，能最大限度的完成测试工作的全过程。它既能实现对信号的检测，又能对所获得的信号进行分析处理求得有用的信息。
如今，计算机已经成为现代测试与测量技术的基础和核心，现代测试技术的发展几乎是与计算机技术的发展同步的、协调向前发展的，离开了计算机、软件、网络、通信发展的轨道，测试技术将不可能壮大。现代测试技术的发展方向主要有下面的四个方面：
1、传感器的发展：传感器是信息技术的源头。在现代社会中，所有以计算机为核心的测控系统都离不开传感器，而系统中的信息处理、转换、存储都与计算机技术直接相关，属于共性技术，唯独传感器
是千变万化，多种多样的，故系统的功能更多的体现在传感器方面。今天的传感器正在从传统的结构设计和生产转向智能化传感器、多传感器、多功能化和高精度化、传感器融合等。
2、测试手段的发展：21世纪的新浪潮中，个人计算机的价格大幅降低，更先进的用户可以根据实际生产环境变化的需要，通过更换应用软件来拓展仪器功能。仪器与计算机的文件存储、数据库等功能相结合，具有很大的灵活性和拓展空间。总之，可归纳为硬件功能软件化、集成化模块化、参数整定与修改实际化、硬件平台通用化。
3、测量信号处理的发展：主要是信号处理芯片方面的发展，进一步提高在线实时能力、提高分辨率和运算精度、扩大和发展新的专用功能、专业结构小型化、性能标准化、价格最低化等。
4、开放平台的发展趋势：通用集成仪器平台的构成，该技术与数据采集、数字信号分析处理的软件技术是决定现代测试仪器、系统性能与功能的两大关键技术。
科学技术与生产水平的高度发达，要求有更先进的测试技术与仪器做基础。现代测试技术具有广阔的应用空间，由于各行各业的广泛要求，在各种现代装备系统的设计和制造工作中，测量工作内容已经占据首位，它是保证现代工程装备系统实际性能指标和正常工作的重要手段，是其先进性能及实用水平的重要标志。
经过一学期的现代测试技术的学习，让我对测试技术有了一个全新的认识和理解，结合本科所学的水电站动力设备相关知识，这里以水力发电为例浅述测试技术的工程应用。
水力资源是我国应用技术最成熟、最具规模化开发条件的清洁能源。随着我国水电规模的扩大，水电站运行的安全性和经济性越来受到重视，对于现代化的水电站来说，安全性和经济性俨然成了两个非常重要指标。水力发电是将水能转化成机械能，进而转化为电能的复杂过程，它涉及水力、机械、电气三方面内容。水力机组是水电站的核心设备，它在运行过程中会产生一系列问题，如机组的振动和摆动、水轮机的空蚀、发电机的局部放电和气隙对发电机的电气和机械性能的影响等。振动故障是水力发电机组最常见的故障之一，引起机组振动的因素大体上可分为水力因素、机械因素和电磁因素，异常振动不仅影响到水电站的经济安全运行，也是机组故障诊断的研究热点，是水电站急待解决的关键性问题之一。
根据引起振动的不同因素可以将振动分为水力振动、机械振动和电磁振动三大类。水力机组不同的振动故障往往具有不同的特征频率成分，振动信号是机组工作状态等信息的载体，对振动信号的进行分析，是故障诊断领域中广泛采用的一个方法，是监测机组状态是否正常的有效方法。通常分为时域分析和频域分析。时域分析是直接在时间域中对信号进行分析，通过观察信号波形和统计信号的时域指标来判断机组的运行状态是否正常，这种方法具有直观、准确的优点。频域分析，实际工程中一般测得的是时域振动信号，即描述振动信号随时间变化的情况。而振动故障的发生、发展往往引起信号频
率成分的变化，很难通过时域分析来分辨，将时域信号通过数学处理变换为频域分析的方法称为频谱分析。频谱分析能将信号分解成一系列不同频率成分的正弦波，这些正弦波的幅值、相位，能够反映出振动信号的频率成分。连续信号的频谱分析常采用傅立叶(Fourier)变换，对于离散的数字信号，则采用适用于计算机处理的离散傅立叶（Discrete Fourier Transform，DFT）变换。通过测试不同水头、不同负荷下机架振动和大轴的摆动情况，分析振动随负荷、水头等变化情况，同时引入HHT理论进行振动信号频谱特性分析，最终确定诱发该水力发电机组振动的具体原因。
随着水轮机状态监测与故障诊断越来越受重视，国内外在设备状态监测与分析系统方面开展了大量的工作，取得了丰硕的成果，研究了许多各具特的产品，并成功应用到工业现场。国外故障诊断技术开始于20世纪60年代初，美国率先开展设备故障诊断技术。国内的故障诊断技术研究开展得比较晚，是通过首先引进国外先进技术，然后进行自我消化、吸收逐步发展起来的。20世纪90年代至
今，国内开发的监测诊断系统在功能与实用性上已接近国际水平，适应了我国的发展需要。
现代测试技术作为研究生阶段的专业基础课，通过其一个学期的学习改变了我对测试计量的认知，现代测试对各行各业的影响都很重要，让我更加大了对专业及研究方向的重视，也希望能学以致用。
参考文献
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【2】代力，《浅谈现代测试技术与工程应用》，文天地·2010年第8期
【3】梁兴，《水电机组故障振动测试分析》，中国农村水利水电·2014年第1期
【4】张俊，《水电机组振动测试分柝》，湖南水利水电·2015年第5期
【5】潘熙和，黄业华，程远楚，《水电机组性能参数综合测试系统综述》，长江科学院院报V01．30No.1Jan．2013
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