振动分析是旋转机械性能测试、状态监测以及故障诊断的有效方法。传统的振动分析仪器功能固定,没有针对旋转机械振动测试分析的特定功能,如远程数据传输、时频分析、阶比分析等。另外我国高档的台式仪器,如数字滤波器、频谱分析仪等还主要依靠进口,当测试台需要仪器套数较多时需要不菲的经费投入。采用虚拟仪器技术能够快速构建满足旋转机械振动测试需求的专业仪器,并且实现先进的分析方法分析振动的非平稳信号,以获取系统的设计性能参数和运行状态参数。由于虚拟仪器基于软件实现,因此能够方便地修改仪器原有功能或添加新功能,完成仪器的升级,还能通过安装在不同的计算机上让多台计算机实现信号分析仪的功能,可以节约大量的仪器成本。论文展开的主要工作如下:　　 (1)基于LabVIEW开发平台,设计了一套振动分析虚拟仪器,实现涡轮发动机试验的振动远程监测与离线分析。与传统仪器相比,除了具有一般的频谱分析功能外,还配备了用于非平稳信号处理的小波分析,能够更好地提取发动机运行状态下的振动特征。结合试验现场的需求,设计了仪器在线总量检测,超限自动保存的功能,为事后的故障诊断提供依据。　　 (2)在虚拟仪器软件的设计过程中注重编程规范、软件的运行效率以及可靠性。总体设计中完成仪器界面的规划,采用生产消费结构搭建程序框架；各功能设计则采用模块化的方法分类做成子程序,其中利用TCP/IP协议实现数据的远程通讯,通过动态链接库实现VC++编写的瀑布图在LabVIEW中的调用。针对仪器的功能和性能要求,设计和仿真了各种典型的测试用例,全面验证仪器的各项指标。结果表明,论文设计的虚拟仪器完全满足现场测试分析的需求,可以应用于涡轮发动机试验的振动监测。　　 (3)鉴于阶比分析能够有效地应用于旋转机械启停过程非平稳信号的监测,研究了阶比分析中的关键技术--转速的估计。针对目前小波脊线提取效率低下的状况,研究了小波脊线提取的新方法,通过直接积分逐点迭代运算,快速而准确的提取了多分量的小波脊线。将小波脊线与旋转机械参考轴的瞬时频率联系起来,通过对原信号的等角度重采样再作傅里叶变换,实现了无转速计的阶比分析,摆脱了转速测量硬件的约束。文中通过仿真与实际应用验证了该方法的可行性。