本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析方法，其包括以下步驟：Ａ依據(jù)鍵相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整周期采集；Ｂ將采集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰峰值作為該信號(hào)的特征值；Ｃ持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí)啟動(dòng)報(bào)警程序。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析方法優(yōu)點(diǎn)在于用振動(dòng)信號(hào)分段特征量提取方法來(lái)代替常規(guī)的振動(dòng)信號(hào)快速傅里葉變換技術(shù)頻譜特征量提取方法，其提取的分段特征量與往復(fù)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作直接相關(guān)，因而可盡早發(fā)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的微小異常，多種數(shù)據(jù)綜合分析，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有利于往復(fù)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和維修。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種機(jī)械領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析 方法。
技術(shù)介紹
眾所周知，利用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以了解 往復(fù)機(jī)械的實(shí)際運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)往復(fù)機(jī)械故障征兆，從而為合理安排 往復(fù)機(jī)械的維修，保證往復(fù)機(jī)械的正常運(yùn)行，節(jié)約維修費(fèi)用提供可靠的技 術(shù)保障。振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前比較普遍采用的應(yīng)用于往復(fù)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)基 本方法。當(dāng)往復(fù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生異常， 一般都會(huì)伴隨著出現(xiàn)振動(dòng)加大和 工作性能的惡化。通過(guò)對(duì)往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量、分析和監(jiān)測(cè)，可不用停機(jī)和解體就可對(duì)往復(fù)機(jī)械的劣化程度和故障性質(zhì)有所了解；現(xiàn)在的測(cè)量 方法較簡(jiǎn)單，工程應(yīng)用較廣泛。目前,往復(fù)機(jī)械在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于往復(fù) 機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的處理過(guò)程一般包括測(cè)量、采集和信號(hào)處理三個(gè)階段，即振 動(dòng)信號(hào)經(jīng)振動(dòng)傳感器測(cè)量，再經(jīng)信號(hào)調(diào)理后由A/D轉(zhuǎn)換完成振動(dòng)信號(hào)的數(shù) 據(jù)采集；振動(dòng)信號(hào)的分段特征量提取；并依據(jù)設(shè)定的特征量報(bào)警門(mén)限進(jìn)行 報(bào)警監(jiān)測(cè)；采用定時(shí)存儲(chǔ)和報(bào)警存儲(chǔ)方式，形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，然后根據(jù)一 定的算法確定設(shè)備報(bào)警信息，據(jù)以報(bào)警并給出維修參考數(shù)據(jù)。因此， 一般 的往復(fù)機(jī)械在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從功能上包括數(shù)據(jù)采集、信號(hào)特征量提取處 理以及特征量數(shù)據(jù)的報(bào)警監(jiān)測(cè)和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。現(xiàn)有往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析技術(shù)都是基本采用頻語(yǔ)分析方式，即利用 快速傅里葉分析技術(shù)將振動(dòng)信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，再?gòu)恼駝?dòng)信號(hào)的頻域 來(lái)捕獲信號(hào)的特征量。由于往復(fù)機(jī)械振動(dòng)的復(fù)雜性，采用頻譜分析方法不 是往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)特征量提取的有效手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種更為方便的往復(fù)機(jī)械 振動(dòng)信號(hào)的分析方法。本專(zhuān)利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所釆用的技術(shù)方案是:提供一種往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信 號(hào)的分析方法，其包括以下步驟A依據(jù)鍵相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整 周期采集；B將釆集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方 根值和J^值作為該信號(hào)的特征值；C持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí) 啟動(dòng)報(bào)警程序。本專(zhuān)利技術(shù)解決進(jìn)一步技術(shù)問(wèn)題的方案是在上述步驟A中，振動(dòng)信號(hào)的 采樣速度高于10KHz。本專(zhuān)利技術(shù)解決進(jìn)一步技術(shù)問(wèn)題的方案是所述的步驟A中，通過(guò)在往復(fù) 機(jī)械上適當(dāng)部位設(shè)置振動(dòng)傳感器，并使之同數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理設(shè)備電 連接。本專(zhuān)利技術(shù)解決進(jìn)一步技術(shù)問(wèn)題的方案是根據(jù)特征值的變化趨勢(shì)，根據(jù) 往復(fù)機(jī)械的不同工作狀態(tài)建立多個(gè)報(bào)警門(mén)限值。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于用 振動(dòng)信號(hào)分段特征量提取方法來(lái)代替常規(guī)的振動(dòng)信號(hào)快速傅里葉變換技術(shù) 頻譜特征量提取方法，其提取的分段特征量與往復(fù)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件 的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作直接相關(guān)，因而可盡早發(fā)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的微小 異常，多種數(shù)據(jù)綜合分析，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有利于往復(fù)機(jī)械的運(yùn)行狀 態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和維修。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分段特征值提取方法示意圖。 圖2是本專(zhuān)利技術(shù)的的工作流程框圖。具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1以及圖2，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析方 法，其通過(guò)在往復(fù)機(jī)械上適當(dāng)部位設(shè)置振動(dòng)傳感器，并使之同數(shù)據(jù)采集、 存儲(chǔ)與處理設(shè)備電連接；該數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理設(shè)備內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)特征量 提取、存儲(chǔ)管理程序和監(jiān)測(cè)報(bào)警程序，還設(shè)置報(bào)警限，并將計(jì)算獲得的特 征量數(shù)據(jù)與報(bào)警限相比較，以決定是否報(bào)警，并于所述往復(fù)機(jī)械穩(wěn)定運(yùn)行 后，依據(jù)鍵相傳感器的信號(hào)觸發(fā)，完成往復(fù)機(jī)械的曲軸旋轉(zhuǎn)完整周期振動(dòng) 信號(hào)采集，將振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰峰值，這些均方根值和峰峰值作為該信號(hào)的特征值。在所述數(shù)據(jù)采集、分析、存儲(chǔ)與處理設(shè)備內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)分析程序，將振 動(dòng)傳感器送來(lái)的原始振動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對(duì)采集獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段特征量提取；得到曲軸不同運(yùn)動(dòng)角度片斷內(nèi)的振動(dòng)信號(hào)均方根值和 峰峰值并傳送給所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理程序和監(jiān)測(cè)報(bào)警程序。所述往復(fù)機(jī)械振 動(dòng)特征量提取方法適用于所有往復(fù)機(jī)械的振動(dòng)信號(hào)分析和沉降信號(hào)分析， 并且有以下分析步驟 八.依據(jù)4建相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整周期采集；B. 將采集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰 峰值作為該信號(hào)的特征值；C. 持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí)啟動(dòng)報(bào)警程序。 在上述步驟A中，振動(dòng)信號(hào)的采樣速度高于10KHz。 在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理設(shè)備內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)分析程序，將振動(dòng)傳感器送來(lái)的原始整周期數(shù)據(jù)進(jìn)行分段特征量提取；得到不同曲軸旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)振 動(dòng)信號(hào)的均方根值和峰峰值，并傳送給所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理程序和監(jiān)測(cè)報(bào)警 程序。所述往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分段特征量提取方法適用于所有往復(fù)機(jī)械的振 動(dòng)信號(hào)分析。依照本專(zhuān)利技術(shù)的所采用的裝置為專(zhuān)用監(jiān)測(cè) 設(shè)備，其在19英寸6U的機(jī)箱中，集成了電源模塊、監(jiān)測(cè)管理模塊、鍵相 模塊、振動(dòng)模塊、沉降模塊、動(dòng)態(tài)缸壓模塊、工藝量模塊、繼電器模塊等， 分別由這些模塊完成各類(lèi)信號(hào)的采集或報(bào)警輸出。對(duì)于振動(dòng)模塊，主要完成振動(dòng)信號(hào)的調(diào)理、振動(dòng)原始波形數(shù)據(jù)整周期 采集、整周期分片特征量提取，并將獲得的特征量發(fā)送給監(jiān)測(cè)管理模塊完 成后續(xù)的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)管理工作。本專(zhuān)利技術(shù)的根據(jù)鍵相傳感器對(duì)采集獲得的 該往復(fù)機(jī)械整周期振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每段振動(dòng)釆集數(shù)據(jù)的均方根 值和峰峰值，作為振動(dòng)信號(hào)的特征量。系統(tǒng)重點(diǎn)對(duì)特征值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并兼 顧特征值的變化趨勢(shì)，根據(jù)往復(fù)機(jī)械的不同工作狀態(tài)(如不同負(fù)荷等)建 立多個(gè)報(bào)警門(mén)限值，使往復(fù)機(jī)械的監(jiān)測(cè)更加完善，保證在異常出現(xiàn)后盡早 發(fā)現(xiàn)并存儲(chǔ)故障狀態(tài)、發(fā)出告警信號(hào)，極大方便了往復(fù)機(jī)械的診斷和維修。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于用振動(dòng)信號(hào)分段特征量提取方法來(lái)代替常規(guī)的振動(dòng)信號(hào)快速傅里葉變換技術(shù)頻譜特征量提取方 法，其提取的分段特征量與往復(fù)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作直接相 關(guān)，因而可盡早發(fā)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件的微小異常，多種數(shù)據(jù)綜合分析，及 時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有利于往復(fù)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和維修。權(quán)利要求1. 一種，其包括以下步驟A依據(jù)鍵相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整周期采集；B將采集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰峰值作為該信號(hào)的特征值；C持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí)啟動(dòng)報(bào)警程序。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于 在上述步驟A中，振動(dòng)信號(hào)的采樣速度高于10KHz。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于 所述的步驟A中，通過(guò)在往復(fù)機(jī)械上適當(dāng)部位設(shè)置振動(dòng)傳感器，并使之同 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理設(shè)備電連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征在于 根據(jù)特征值的變化趨勢(shì)，根據(jù)往復(fù)機(jī)械的不同工作狀態(tài)建立多個(gè)報(bào)警門(mén)限值。全文摘要本專(zhuān)利技術(shù)提供一種，其包括以下步驟A依據(jù)鍵相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整周期采集；B將采集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰峰值作為該信號(hào)的特征值；C持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí)啟動(dòng)報(bào)警程序。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于用振動(dòng)信號(hào)分段特征量提取方法來(lái)代替常規(guī)的振動(dòng)信號(hào)快速傅里葉變換技術(shù)頻譜特征量提取方法，其提取的分段特征量與往復(fù)機(jī)械的各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作直接相關(guān)，因而可盡早發(fā)現(xiàn)各運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的微小異常，多種數(shù)據(jù)綜合分析，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，有利于往復(fù)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和維修。文檔編號(hào)G01M13/00GK101504309SQ20091010541公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種往復(fù)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析方法，其包括以下步驟：Ａ依據(jù)鍵相信號(hào)觸發(fā)完成振動(dòng)信號(hào)的整周期采集；Ｂ將采集獲得的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分段，并計(jì)算每一段信號(hào)的均方根值和峰峰值作為該信號(hào)的特征值；Ｃ持續(xù)監(jiān)測(cè)特征值并在特征值超限時(shí)啟動(dòng)報(bào)警程序。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭軍君，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：郭軍君，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：94[中國(guó)|深圳]
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