1.慈溪市质量技术监督检验检测服务中心；2.宁波市特种设备检验研究院
摘要：本文基于最小条件系统识别法的密闭式医用离心机的转速进行计量检测，系统详细介绍了最小条件系统识别法的过程，提高了密闭式医用离心机的转速计量检测精度。
关键词：医用离心机；最小条件系统识别法；计量；转速
1数学模型的建立
在封闭式离心机中放置两个不同质量的试管，在两个试管离心力不同的作用下，封闭式离心机开始绕垂直轴做往复扭转运动，通过加速度传感器与信号调理模块将扭摆振动转换为电压信号，由12位A/D采集卡和计算机对信号进行模数转换并存入内存；应用VisualBasic6.0软件对信号数据进行处理，最后直接计算出转速，显示在计算机屏幕上。通过实验可得，在阶跃激励下，旋转物件的振动信号是一个二阶衰减信号。因此可建立数学模型如下。
(2-1)
其理论振动曲线如图1所示。
图1理论振动曲线x(t)
将式(2-1)进行离散化得：
(2-2)
但在实际测试时，被测振动信号通过A/D采集卡采样信号为：（n=0，1，2……N-1），信号中含有噪声，振动信号如图2所示。
图2含有噪声的振动信号xn
两信号的差方和：
(2-3)
(2-4)
(2-5)
(2-6)
(2-7)
但(2-4)～(2-7)四个方程式联列时求解十分困难，因此采用最小条件法进行逐点逼近的方法进行处理。
2最小条件系统识别法在离心机的转速计量检测中的应用
具体的处理步骤如下：
1)首先根据各个特征系数的定义，应用图2.1所示的振动信号采集数据来进行初步估计。寻找其中的第一个最大值点作为信号的开始点x0，取A0=x0，Φ0=90º；寻找过零点计算振荡周期Td和有阻尼固有圆频率；搜索曲线的第一个波峰值与曲线的第n个波峰值，依据算式：，把计算所得的结果给α；
2)将其中的一个参数在估计值的附近进行小量的等间隔细化，并且带入式（2-3）中进行计算，求得差方和最小的参数值，并且将其作为替换此参数的修正值；
3)按上述的方法依此对另外三个参数值进行估计和计算；
4)将2、3步骤反复循环三至五次，所得到的结果接近式（2-3）最小条件真值A0、、Φ0、α。
搜索循环一次所得的结果如图3所示。
图3幅值图3转动角频率
3结语
通过上述的医用离心机转速测量系统理论分析和处理方法步骤的讨论，最后得出该方法的可行性，为后续医用离心机转速测量系统设计奠定了坚实的理论基础，具有一定的实际应用价值。
参考文献
[1]韩辉、丛培田、张宗媛.基于最小条件系统识别理论的转动惯量测量方法[J].仪表技术与传感器，2017.
[2]王宇春.最小条件下一般二次曲面轮廓度误差的评定[J].仪器仪表学报，2012.
[3]陈国强.最小条件下直线度误差评定的不确定度研究[J].农业机械学报，2008.
作者简介
罗锋，男，1982年07月，单位：慈溪市质量技术监督检验检测服务中心，高级工程师，研究方向：计量器具的检定、校准与研究。