【摘要】：往復(fù)式高壓隔膜泵作為長距離、高揚(yáng)程固液兩相流礦漿輸送管道的動力源,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域,而單向閥作為高壓隔膜泵的核心部件,其運(yùn)行中所出現(xiàn)的局部故障會導(dǎo)致非計劃停機(jī),直接影響企業(yè)的生產(chǎn),甚至發(fā)生生產(chǎn)安全事故。因此建立高壓隔膜泵故障診斷模型,在高壓隔膜泵單向閥發(fā)生異常時,提取其振動信號中的早期故障特征,識別其故障類型并及時排除故障,是一個具有應(yīng)用價值的研究方向。論文圍繞高壓隔膜泵單向閥運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷等問題展開研究,解決高壓隔膜泵振動信號特征提取、故障狀態(tài)識別等關(guān)鍵問題與技術(shù)難點(diǎn),具體內(nèi)容如下:(1)針對高壓隔膜泵實(shí)際運(yùn)行過程中,無法獲得足夠的故障樣本的問題,提出了基于固有時間尺度分解(Intrinsic Time-scale Decomposition,ITD)的時間序列(Auto Regressive,AR)模型,與支持向量數(shù)據(jù)域描述(Support Vector Data Description,SVDD)相結(jié)合的高壓隔膜泵單向閥故障診斷方法,充分利用正常運(yùn)行狀態(tài)信息,建立基于正常運(yùn)行狀態(tài)的診斷模型。該方法通過ITD-AR方法提取振動信號的特征,并建立正常狀態(tài)下SVDD模型,以振動信號特征向量偏離SVDD模型的程度來判斷高壓隔膜泵的運(yùn)行狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)高壓隔膜泵單向閥運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。(2)為了準(zhǔn)確識別故障類型,提出了基于變分模態(tài)分解(Variation Mode Decomposition,VMD)能量熵和變量預(yù)測模型模式識別(Variable Predictive Model Based Class Discriminate,VPMCD)的高壓隔膜泵單向閥故障診斷方法。該方法采用VMD方法對振動信號進(jìn)行特征提取,得到振動信號的能量熵,并將VPMCD多分類模型引入故障診斷,建立體現(xiàn)特征值之間內(nèi)在關(guān)系的VPM模型,并在此基礎(chǔ)上對被測樣本的特征值進(jìn)行預(yù)測,將預(yù)測結(jié)果作為其故障分類依據(jù),檢測出高壓隔膜泵單向閥的故障類型。(3)設(shè)計了高壓隔膜泵單向閥的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),其中主要包含客戶端硬件采集和上位機(jī)軟件分析兩個部分,硬件采集以MPU6050實(shí)現(xiàn)采集信號,STM32作為主控芯片,ENC28J60作為傳輸信號模塊。Visual Studio開發(fā)上位機(jī)分析功能模塊,調(diào)用Matlab內(nèi)嵌算法進(jìn)行信號的分析與處理,監(jiān)測其運(yùn)行狀態(tài),診斷其故障類型。論文以高壓隔膜泵單向閥作為研究對象,解決了高壓隔膜泵單向閥振動信號的特征提取、故障狀態(tài)識別等關(guān)鍵問題與技術(shù)難點(diǎn),具有一定的實(shí)際應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH323
【圖文】：

學(xué)學(xué)術(shù)碩士學(xué)位論文真分析驗(yàn)證本文所提方法的有效性，采用大紅山高壓隔膜泵單向閥早期故障診真分析，本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于云南大紅山管道三號高壓隔膜泵站，該泵隔膜泵為型號為 TZPM 系列的三缸曲軸驅(qū)動活塞式隔膜泵，最高工作4Mpa，現(xiàn)場利用型號為 PCB-ICP 的 3 組振動加速度傳感器和型號為 1 組 GRAS 傳聲器分別對高壓隔膜泵三組進(jìn)、出料單向閥的振動數(shù)據(jù)進(jìn)其中振動加速度傳感器布置圖如 2.2 所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖 2.3 所示。6801 組高精度 8 通道動態(tài)數(shù)據(jù)采集卡（PXIe-3342）采集單向閥的運(yùn)行取 3 號泵站任意一組進(jìn)料單向閥早期故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)的采樣頻 KHz，采樣數(shù)據(jù)長度為 1024。

學(xué)學(xué)術(shù)碩士學(xué)位論文真分析驗(yàn)證本文所提方法的有效性，采用大紅山高壓隔膜泵單向閥早期故障診真分析，本文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于云南大紅山管道三號高壓隔膜泵站，該泵隔膜泵為型號為 TZPM 系列的三缸曲軸驅(qū)動活塞式隔膜泵，最高工作4Mpa，現(xiàn)場利用型號為 PCB-ICP 的 3 組振動加速度傳感器和型號為 1 組 GRAS 傳聲器分別對高壓隔膜泵三組進(jìn)、出料單向閥的振動數(shù)據(jù)進(jìn)其中振動加速度傳感器布置圖如 2.2 所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖 2.3 所示。6801 組高精度 8 通道動態(tài)數(shù)據(jù)采集卡（PXIe-3342）采集單向閥的運(yùn)行取 3 號泵站任意一組進(jìn)料單向閥早期故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)的采樣頻 KHz，采樣數(shù)據(jù)長度為 1024。

【參考文獻(xiàn)】

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1 王洪明;郝旺身;韓捷;董辛e

本文編號：2722138