設(shè)備監(jiān)測與故障診斷

設(shè)備監(jiān)測與故障診斷設(shè)備監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)實生活和工業(yè)過程中惡性事故時有發(fā)生轉(zhuǎn)子事故現(xiàn)實生活和工業(yè)過程中惡性事故時有發(fā)生透平機械事故設(shè)備監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)實生活和工業(yè)過程中惡性事故時有發(fā)生水輪機事故設(shè)備監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)實生活和工業(yè)過程中惡性事故時有發(fā)生美國哥倫比亞號載人航天飛機失事設(shè)備監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)實生活和工業(yè)過程中惡性事故時有發(fā)生斷裂部位三峽塔帶機斷裂事故

2002年9月3日設(shè)備監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷對關(guān)鍵設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷可以提高設(shè)備的可靠性，實現(xiàn)“事后維修〞到“預(yù)知維修〞的轉(zhuǎn)變，提高企業(yè)和設(shè)備的管理水平，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，防止重大事故的發(fā)生，降低事故危害性，從而獲得潛在的巨大經(jīng)濟效益和社會效益。機電設(shè)備故障診斷的意義：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷★美國最早，1967年美國宇航局倡導(dǎo)成立了機械故障預(yù)防小組〔“MFPG〞〕★70年代英國機械保健中心成立，并用于核發(fā)電、鋼鐵、電力等診斷。★71年日本開始開展自己的TPM〔全員生產(chǎn)維修〕：鋼鐵、石油、化工、鐵路★進而歐美許多國家都在重視開展。如瑞典SPM軸承監(jiān)測、挪威船舶診斷、丹麥B&K的振動與聲發(fā)射診斷

機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng):離線監(jiān)測與故障診斷定期或不定期的巡檢的方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，然后回放到計算機，由計算機軟件進行監(jiān)測與診斷分析。

特點：離線分析，對突發(fā)故障無能為力，但可精細分析例如：基于便攜式數(shù)采儀的故障診斷與預(yù)測維修系統(tǒng)〔天津大學(xué)機電科技中心〕機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：離線監(jiān)測與故障診斷在線監(jiān)測與故障診斷由傳感器及高速實時數(shù)采硬件、控制計算機及監(jiān)測分析軟件組成。特點：在線監(jiān)測，可以給出設(shè)備的當前狀態(tài)，捕捉突發(fā)故障并進行精細分析。例如：在線故障診斷與自動報警系統(tǒng)〔天津大學(xué)機電科技中心〕機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：在線監(jiān)測與故障診斷機床電源計算機監(jiān)控箱記錄、文件機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：在線監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：前瞻性的故障診斷模式：狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：。。。。。。。。。。。….信號調(diào)理信號調(diào)理信號調(diào)理機組機組現(xiàn)場工控機….信號調(diào)理信號調(diào)理信號調(diào)理機組機組現(xiàn)場工控機。。。。。。。。。。?！?信號調(diào)理信號調(diào)理信號調(diào)理機組機組現(xiàn)場工控機遠程計算機局域網(wǎng)多機組網(wǎng)絡(luò)化實時監(jiān)測模式機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)：前瞻性的故障診斷模式：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷主要包括如下幾個環(huán)節(jié)：機電設(shè)備狀態(tài)信息的獲取狀態(tài)特征的提取狀態(tài)判斷與決策測取的信號應(yīng)能反映設(shè)備的狀態(tài)與故障信息，具體包括：振動、聲、力、溫度、超聲、油污染、銹蝕、轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、電流、電壓等。其中：振動信號最常用，方法成熟，信息量大；聲信號采用非接觸測量，測取方便，信息量大，但容易受干擾方法：以振動測量為例，可以測：加速度、速度、位移。通常采用加速度傳感器。

機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷一、狀態(tài)信息的獲取壓電加速度傳感器

加速度傳感器輸出的電荷量與振動加速度成正比。傳感器必須與前置電壓放大器、電荷放大器或測量放大器配用。直接放大可測加速度，經(jīng)過一次積分可測速度，經(jīng)過二次積分可測位移。加速度傳感器一般具有很高的固有頻率，適于測量高頻振動或設(shè)備振動中的高頻成分。例如齒輪箱的捏合頻率、滾動軸承的特征頻率等。加速度傳感器測量的是被測物體的絕對振動。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷一、狀態(tài)信息的獲取速度傳感器速度傳感器固定在被測物體上，物體振動時，傳感器輸出的電量與振動速度成正比。經(jīng)過一次積分可測位移，經(jīng)過一次微分可測加速度。速度傳感器測量的是被測物體的絕對振動。速度傳感器的頻響范圍較加速度低一些，不適合測量太高頻率的振動。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷一、狀態(tài)信息的獲取電渦流式位移傳感器渦流傳感器屬于非接觸式傳感器一類，在旋轉(zhuǎn)機械中應(yīng)用最多?？梢杂脕肀O(jiān)測轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運動狀態(tài)，例如轉(zhuǎn)子的徑向振動、軸向振動、軸心軌跡、軸心位置、油膜厚度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等信息。渦流傳感器測量的是被測物體與傳感器探頭端面之間的距離。一、狀態(tài)信息的獲取機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷t0t0t0模擬信號離散量化傳感器輸出的信號一般都是諸如電壓、電荷、電阻變化值、電容變化值等模擬信號，在利用計算機對其進行處理之前必須對其進行離散量化成數(shù)字信號。模擬信號到數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的過程如以下圖所示。模擬信號的采集機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔信號處理〕

信號處理的方法：時域分析、幅值域分析、頻域分析、時頻分析等機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕均值〔一階矩〕：描述信號的穩(wěn)定分量方差〔二階中心矩〕：描述信號的波動分量信號的時域波形偏斜度〔三階矩〕：反映信號中大幅值成分的影響機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕峭度〔四階矩〕：反映信號中大幅值成分的影響信號的概率表示：概率密度函數(shù)的物理意義信號的概率密度函數(shù)：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕應(yīng)用：直接應(yīng)用于機器狀態(tài)的診斷。例如，圖為車床變速箱的噪聲概率密度函數(shù)p(x)，a—新車床，b—舊車床，顯然新、舊車床變速箱噪聲概率密度函數(shù)p(x)值有較大差異。車床變速箱噪聲概率密度函數(shù)a)新車床噪聲p(x)b)舊車床噪聲p(x)機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕1、自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)，即。2、當時，自相關(guān)函數(shù)等于信號的方差3、當時，自相關(guān)函數(shù)的值總是小于，即小于方差信號的自相關(guān)函數(shù)：描述信號自身的相似程度重要規(guī)律：周期信號或者其他非隨機信號的自相關(guān)函數(shù)不隨變量的變化而衰減；隨機信號的自相關(guān)函數(shù)當變量增大時將趨向于零。因此，自相關(guān)函數(shù)是在機器噪聲中查找周期信號或者瞬時信號的重要手段。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕應(yīng)用：正常運行狀態(tài)—機器噪聲是大量的、無序的、大小接近的隨機沖擊結(jié)果，有寬而均勻的頻譜。運行不正常狀態(tài)—隨機噪聲將出現(xiàn)有規(guī)那么、周期性的脈沖，其大小比隨機沖擊大的多。例如;機構(gòu)中軸承磨損間隙增大時，軸與軸蓋就會有碰擊現(xiàn)象。首先運用自相關(guān)函數(shù)查找出隱藏的周期分量，進而依靠其幅值和波動的頻率可以查找出機器的缺陷所在。圖C630型車床主軸箱噪聲的自相關(guān)函數(shù)機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕信號的互相關(guān)函數(shù)：描述兩個信號之間的相似程度或相關(guān)性性質(zhì)：1、互相關(guān)函數(shù)不一定是偶函數(shù)。2、當時，互相關(guān)函數(shù)不一定是最大值。3、互相關(guān)函數(shù)具有反對稱性。重要規(guī)律：假設(shè)互相關(guān)函數(shù)出現(xiàn)峰值，那么表示兩個信號相似；假設(shè)互相關(guān)函數(shù)幾乎處處為零，那么表示兩個信號不相關(guān)。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕應(yīng)用一：相關(guān)測速機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕應(yīng)用二：故障定位機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕發(fā)動機與司機座的相關(guān)性較差，而后橋與司機座的互相關(guān)較大，可以認為司機座的振動主要是由汽車后輪的振動引起的。應(yīng)用三：傳遞通道的相關(guān)測定機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕信號的幅值參數(shù)〔2〕平均幅值〔3〕均方幅值〔4〕峰值〔1〕方根幅值機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕〔2〕峰值指標〔3〕脈沖指標〔4〕裕度指標信號的無量綱指標=均方幅值/平均幅值=峰值/均方幅值=峰值/平均幅值=峰值/方根幅值〔1〕波形指標機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔時域分析〕汽車后橋齒輪加速度信號的無量綱指標如下圖是對28只汽車后橋齒輪在不同運行狀態(tài)下振動的加速度信號經(jīng)過計算得到的無量綱指標。由圖課件，波形指標K的變化很小，沒有足夠的診斷能力；脈沖指標I最好，可以作為齒輪運行狀態(tài)的優(yōu)良診斷指標。峰值指標C比起脈沖指標I要差一些。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔頻域分析〕將時域信號轉(zhuǎn)換到頻域中去進行分析，最普遍的方法就是通過快速傅立葉變換〔FFT〕進行的

在機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中，一些零部件都有自己的特征頻率，我們把時域信號轉(zhuǎn)換到頻域中，查找對應(yīng)的特征頻率及其幅值的大小，就可以粗略判斷故障的部位和程度。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕波德圖：波德圖是反響及其振幅和相位隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系曲線。如下圖。圖中以轉(zhuǎn)速為橫坐標，振幅和相位角為縱坐標。這種圖形一般用跟蹤矢量濾波器在機器起動或停車階段測得。從波德圖上可以得到：〔1〕轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位。〔2〕轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速?！?〕轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振放大系數(shù)。〔4〕轉(zhuǎn)子振型?！?〕系統(tǒng)的阻尼大小。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕奈奎斯特圖：奈奎斯特圖是把振幅與相位隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系用極坐標的形式表示出來。如下圖。圖中用一旋轉(zhuǎn)矢量的點代表轉(zhuǎn)子的軸心，該點在各轉(zhuǎn)速下所處位置的極半徑表示軸的徑向振幅，角度就是相位角。從奈奎斯特圖上可以得到比波德圖更多的信息，例如轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量的方位。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷瀑布圖：瀑布圖是三坐標圖，x軸為振動頻率，y軸為轉(zhuǎn)速或者時間間隔，z軸為振動幅值。如下圖。二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕瀑布圖常用來表達機器振動在驟變過程或者啟動停車過程中各頻率成分的幅值變化，可以判斷機器的臨界轉(zhuǎn)速、振動原因以及系統(tǒng)的阻尼情況。例如，機器過臨界轉(zhuǎn)速、軸承發(fā)生油膜振蕩、零件磨損以及各種突然發(fā)生的亞異步振動等，均能在瀑布圖上獲得分析故障原因的有用信息。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷軸心軌跡：軸心軌跡的獲取是利用相互垂直的兩個非接觸式傳感器分別安置于轉(zhuǎn)子某一截面上，同時采集數(shù)據(jù)繪制而成。如下圖。二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕通過分析軸心軌跡的運動方向與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向，可以確定轉(zhuǎn)軸的進動方向〔正進動和反進動〕。軸心軌跡在故障診斷中可以用來確定轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、空間振型曲線以及局部摩擦，如不對中、摩擦、油膜振蕩等。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕軸心位置：借助于相互垂直的兩個電渦流傳感器，監(jiān)測直流間隙電壓，就可得到轉(zhuǎn)子軸頸中心的徑向位置。如下圖。通過軸心位置圖可判斷軸頸是否處于正常位置，對中好壞、軸承標準高是否正常、軸瓦有否變形等情況，從長時間軸心位置的趨勢可以觀察出軸承的磨損情況。軸心位置圖是指轉(zhuǎn)軸在沒有徑向振動情況下軸心相對于軸承中心的穩(wěn)態(tài)位置。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷二、狀態(tài)特征的提取〔其他分析方法〕趨勢分析：趨勢分析是把所測得的特征數(shù)據(jù)值和預(yù)報值按一定的時間順序排列起來進行分析。如下圖。這些特征數(shù)據(jù)可以是通頻振動、1倍頻振動、2倍頻振動、0.5倍頻振動、軸心位置等。時間序列可以按前后各次采樣、按小時、按天等。趨勢分析在故障診斷中起著重要的作用。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法轉(zhuǎn)軸組件的故障診斷轉(zhuǎn)軸組件是機器中主要的裝配單元。它的振動類型可分為徑向振動、軸向振動和扭轉(zhuǎn)振動三類。其中徑向振動對機器運轉(zhuǎn)的影響最大，成了振動監(jiān)測的主要對象?；剞D(zhuǎn)機械中的振動可分為兩種形式，其一是同步振動，又稱為強迫振動，主要由轉(zhuǎn)子的不平衡、聯(lián)軸器的不對中、安裝不良等引起的。其振動頻率為轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率及其倍頻；振動的幅值在轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速前隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大；超過臨界轉(zhuǎn)速，那么隨轉(zhuǎn)速的增加而減小。對轉(zhuǎn)子進行動平衡處理，可以有效減輕和抑制這種振動。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法轉(zhuǎn)軸組件的故障診斷另一種振動的形式是亞同步振動，又稱自激振動。其振動頻率低于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)頻率。這種振動常常在某個轉(zhuǎn)速下突然發(fā)生，具有極大的危害性。常見的亞同步振動有油膜渦動、油膜振蕩?！?〕油膜渦動：油膜渦動的頻率約為轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的一般，常稱為半速渦動或半頻渦動?！?〕油膜振蕩：隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加，油膜渦動頻率也增加，兩者保持一個近乎不變的恒定比，約為50％。但當轉(zhuǎn)速約為轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速的2倍的時候，隨著轉(zhuǎn)速增加，渦動頻率將保持不變，等于轉(zhuǎn)子的一階臨界回轉(zhuǎn)頻率，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)強烈的振動現(xiàn)象，稱為油膜振蕩。為鋼球數(shù)；為鋼球直徑；為滾道節(jié)徑；為接觸角；為回轉(zhuǎn)頻率。滾動軸承的常見故障主要有：磨損、疲勞〔點蝕、剝落〕、塑性變形、腐蝕以及斷裂、膠合等 其他失效形式。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法滾動軸承的故障診斷軸承的特征頻率計算公式：〔1〕內(nèi)圈剝落：〔2〕外圈剝落：〔3〕鋼球剝落：〔4〕內(nèi)滾道不圓：〔5〕保持架不平衡：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法滾動軸承的故障診斷滾動軸承常用分析方法：帶通濾波法共振解調(diào)法——包絡(luò)譜脈沖沖擊法SPM頻譜分析法油樣分析〔鐵譜、光譜、磁塞〕軸承溫度：如高速機車的軸溫監(jiān)測機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法滾動軸承的故障診斷右圖為某外圈有剝落206軸承振動信號的頻譜和包絡(luò)譜圖。7500Hz附近為測試棒引起的高頻固有振動。以15200Hz為中心頻率，以帶寬3200Hz進行包絡(luò)分析得到以下圖。其上408Hz、816Hz譜線非常明顯，這分別是外圈故障特征頻率的一倍頻和二倍頻。在三倍頻1224Hz處也有譜峰存在，但不明顯。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法齒輪箱的故障診斷齒輪箱常見故障斷裂：41%疲勞（點蝕、剝落）：31%齒面劃痕：10%磨損：10%其他：如塑變、腐化：8%1、嚙合頻率及其高次諧波2、磨損時諧波較基頻幅值增加快3、由調(diào)制效應(yīng)產(chǎn)生的邊頻帶〔除磨損外〕4、寄生成分：加工分度誤差引起，載荷大寄生力大齒輪箱故障信號特征：機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法齒輪箱的故障診斷1、嚙合頻率及其高次諧波

齒輪在嚙合過程中載荷的分配是變化的，載荷的變化會引起齒輪剛性的變化，從而引起齒輪的振動，這種振動通常稱為嚙合振動。該振動在頻譜圖上會出現(xiàn)嚙合頻率及其高次諧波。均勻磨損后嚙合頻率及其高次諧波振動分量的幅值都會上升，但基頻增長較慢，而高次諧波分量的增長比基頻快。齒輪傳動的振動波形及其頻頻2、由調(diào)制效應(yīng)產(chǎn)生的邊頻帶在一對齒輪嚙合過程中，其嚙合頻率及其高次諧波可以看作一個高頻振蕩〔載波〕，而那些在每周呈現(xiàn)出一次或二次的振動信號，如齒面上的點蝕、剝落后引起的振動信號〔故障信號〕可視為緩變信號〔調(diào)制信號〕。兩種信號同時出現(xiàn)時，就會產(chǎn)生調(diào)制效應(yīng)。在頻譜圖中，兩譜線間的間隔就是調(diào)制信號的頻率，這是非常有價值的診斷信號。找出調(diào)制信號的頻率，就可判斷其相應(yīng)的故障。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法齒輪箱的故障診斷幅值調(diào)制過程3、寄生成分〔鬼線〕機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法齒輪箱的故障診斷

鬼線是頻譜圖上的一個頻率分量，其產(chǎn)生的原因為加工過程給一個齒輪帶來的周期性缺陷，缺陷來源于分度渦輪、蝸桿及齒輪的誤差。鬼線是由一定的幾何誤差產(chǎn)生的，載荷改變對其影響很小。磨損使鬼線分量幅值減小，卻使其嚙合頻率下的幅值增大。齒輪箱的故障診斷(頻譜細化法)機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法某齒輪箱振動加速度信號波形、頻譜及其細化譜齒輪箱的故障診斷(倒頻譜分析)機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法倒頻譜分析能區(qū)別出因調(diào)制而引起的功率譜中的周期分量，診斷出調(diào)制源。倒譜將信號變換到一個新的時間域－倒頻域。倒頻譜能將原來譜圖上成簇的邊頻帶譜線簡化為單根譜線，以便觀察。從而可是別處復(fù)雜頻譜圖上的周期結(jié)構(gòu)，別離和提取出密集信號中的周期成分。這對于具有周期成分及度成分邊頻帶等復(fù)雜信號的識別尤為有效。倒頻譜的根本步驟齒輪箱的故障診斷(倒頻譜分析)機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷三、機電設(shè)備故障診斷方法右上圖是某齒輪箱的時域波形，中圖是其倒頻譜圖，以下圖為低頻信號擴展后的頻譜圖。圖中可以清楚地看到主要特征頻率對應(yīng)地時域點，如5軸和6軸嚙合頻率3.695Hz對應(yīng)地269.87ms?？梢耘袛噙@兩軸的嚙合齒輪之間出現(xiàn)了均勻磨損。同時還可看到點擊的轉(zhuǎn)動頻率16.93Hz及其2倍頻33.77Hz出幅值較大，由此可以判斷蹲在電機轉(zhuǎn)子初始不平衡和不對中現(xiàn)象。機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷四、在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)〔系統(tǒng)方案〕上海吳中泵站水泵單機組在線監(jiān)測機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷四、在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)〔硬件方案〕工控計算機A/D變換器采樣保持抗混濾波增益控制調(diào)理器預(yù)處理器數(shù)據(jù)采集器ICP集成壓電傳感器機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷四、在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)〔軟件功能〕數(shù)據(jù)庫管理模塊設(shè)置巡檢路徑數(shù)據(jù)回放

數(shù)據(jù)庫建立主控模塊信號分析模塊軸承數(shù)據(jù)庫設(shè)備檔案庫報表管理動態(tài)報警門限數(shù)字濾波零均值處理時域統(tǒng)計頻域分析故障診斷模塊狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)測

特征量提取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷法線性回歸預(yù)測模型時間序列預(yù)測模型灰色預(yù)測模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型原始數(shù)據(jù)管理去除趨勢項非線性回歸預(yù)測模型

時頻/小波分析軸心軌跡特征頻率計算軸心軌跡加窗處理趨勢提取機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷四、在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)〔系統(tǒng)特色〕采用高性能ICP傳感器精度好，抗干擾性能強?？够鞛V波、程控增益等信號調(diào)理單元，保證信號的正確、可靠采集。實時連續(xù)大樣本采集，保證信號不丟點。在線連續(xù)監(jiān)測，便于突發(fā)故障檢測自動數(shù)據(jù)存儲，便于精密分析。16種參數(shù)報警、頻帶窄帶多級報警。強大的軸承數(shù)據(jù)庫功能。遠程網(wǎng)絡(luò)化實時監(jiān)測。時、頻域、小波、倒譜等強大信號分析功能。參數(shù)報警返回窄帶報警返回軸承數(shù)據(jù)庫返回遠程在線監(jiān)測返回頻譜分析返回

下一頁小波分析返回

下一頁譜陣分析返回

下一頁包絡(luò)分析返回

下一頁譜陣+預(yù)測返回

下一頁在線監(jiān)測實施效果返回

下一頁遠程數(shù)據(jù)分析與管理返回

下一頁現(xiàn)場監(jiān)測圖1返回

下一頁現(xiàn)場監(jiān)測圖2返回

下一頁現(xiàn)場監(jiān)測圖3返回

下一頁現(xiàn)場監(jiān)測圖4返回機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷五、相關(guān)研究成果車輛故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷五、相關(guān)研究成果便攜式故障診斷分析儀TD2000系列便攜式故障診斷分析儀采用高性能計算機和高速數(shù)據(jù)采集卡，具有抗振性好、抗干擾能力強、攜帶方便等優(yōu)點，特別應(yīng)用于野外作業(yè)及惡劣工況條件下進行故障診斷與狀態(tài)分析。

機電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷五、相關(guān)研究成果嵌入式便攜故障診斷分析儀