液壓管路裂紋故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析研究
本文關(guān)鍵詞:液壓管路裂紋故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:液壓系統(tǒng)在實(shí)際工作中,液壓管路故障時(shí)有發(fā)生。液壓管路一旦出現(xiàn)裂紋故障——即使是細(xì)小的裂紋,其最終也會(huì)發(fā)展積累成大面積裂紋,從而影響、威脅管路,乃至整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全。所以對(duì)液壓管路裂紋狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與分析,對(duì)維護(hù)液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要意義。為實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集的功能實(shí)現(xiàn),本文應(yīng)用了當(dāng)下流行的Arduino開源硬件開發(fā)平臺(tái),結(jié)合相應(yīng)的硬件,編程與調(diào)試,成功的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集卡的整體集成。通過自制的方波信號(hào)發(fā)生器的實(shí)際驗(yàn)證,證明了采集卡在采集低頻信號(hào)時(shí)的可靠性和有效性;為實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的功能控制,本文還采用LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)開發(fā)出了集波形實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)保存功能與一體的上位機(jī)采集系統(tǒng)。通過信號(hào)發(fā)生器實(shí)際驗(yàn)證,證明了自制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體的有效性。本文研究了液壓管路振動(dòng)信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合,通過基于LabVIEW和Matlab構(gòu)成的上位機(jī)系統(tǒng)控制自制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。通過對(duì)液壓管路紋裂工作狀態(tài)的模擬和仿真,利用所搭成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在裂紋故障和正常狀態(tài)下的液壓管進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集,然后在傅里葉變換和Hilbert-Huang變換的一系列傳統(tǒng)及現(xiàn)代的信號(hào)分析理論指導(dǎo)下,對(duì)采樣振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析、比較和判斷,檢測(cè)得到管路在裂紋故障狀態(tài)下的特征。研究表明:單純的傅里葉變換不能對(duì)液壓管路裂紋振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行有效的分析與處理,這表明了在處理非線性、非平穩(wěn)性信號(hào)時(shí),傅里葉變換有其應(yīng)用局限性;而Hilbert-Huang變換對(duì)于信號(hào)局部分析有很好的自適應(yīng)性,彌補(bǔ)了傅里葉變換的不足,這也體現(xiàn)了Hilbert-Huang變換在處理分析非線性、非平穩(wěn)性信號(hào)時(shí)的優(yōu)越性,從而為液壓管路的裂紋識(shí)別判定,找到了一個(gè)可靠、有效的理論分析方法與判斷依據(jù),具有良好的實(shí)用意義。
【關(guān)鍵詞】:管路裂紋檢測(cè) 虛擬儀器 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 信號(hào)分析方法
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH137
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 1. 緒論9-18
- 1.1 選題背景及意義9
- 1.2 液壓管路裂紋振動(dòng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 液壓管路振動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 管路結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)概述12-14
- 1.2.3 HHT在裂紋檢測(cè)和機(jī)械故障檢測(cè)中的應(yīng)用14
- 1.3 數(shù)據(jù)采集技術(shù)和虛擬儀器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)與信號(hào)處理的發(fā)展14-15
- 1.3.2 關(guān)于虛擬儀器的概述15-16
- 1.3.3 本文數(shù)據(jù)采集卡的研究意義16
- 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 2.液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的下位機(jī)開發(fā)18-43
- 2.1 數(shù)據(jù)采集卡概述18
- 2.2 數(shù)據(jù)采集卡的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-19
- 2.3 數(shù)據(jù)采集卡的硬件設(shè)計(jì)19-26
- 2.3.1 主控制器硬件平臺(tái)19-21
- 2.3.2 數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)21-23
- 2.3.3 數(shù)據(jù)采集卡的A/D轉(zhuǎn)換23-24
- 2.3.4 數(shù)據(jù)采集卡與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸24-25
- 2.3.5 數(shù)據(jù)采集卡波形顯示部分25-26
- 2.4 數(shù)據(jù)采集卡的軟件部分設(shè)計(jì)26-36
- 2.4.1 Arduino IDE與Arduino C語(yǔ)言26-27
- 2.4.2 數(shù)據(jù)采集卡硬件程序整體結(jié)構(gòu)和流程27-31
- 2.4.3 數(shù)據(jù)采集卡硬件子程序設(shè)計(jì)部分31-36
- 2.5 采集卡運(yùn)行效果的測(cè)試與分析36-42
- 2.5.1 數(shù)據(jù)采集卡實(shí)體外觀效果36-38
- 2.5.2 數(shù)據(jù)采集卡采集效果測(cè)試38-42
- 2.6 本章小結(jié)42-43
- 3.基于LabVIEW的液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的上位機(jī)開發(fā)43-50
- 3.1 LabVIEW概述43-44
- 3.2 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)44-49
- 3.2.1 下位機(jī)與上位機(jī)的通訊方式44-45
- 3.2.2 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)45-49
- 3.2.3 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)49
- 3.3 本章小結(jié)49-50
- 4.液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的建立和振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻分析50-61
- 4.1 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的整體框架50-51
- 4.2 測(cè)試系統(tǒng)的硬件選擇51-53
- 4.2.1 傳感器的選擇51-52
- 4.2.2 信號(hào)調(diào)理部分52-53
- 4.3 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的建立與實(shí)現(xiàn)53-56
- 4.4 管路振動(dòng)信號(hào)的初步分析56-60
- 4.4.1 管路振動(dòng)信號(hào)的預(yù)處理56
- 4.4.2 管路振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域分析56-57
- 4.4.3 管路振動(dòng)信號(hào)的頻域分析57
- 4.4.4 管路振動(dòng)信號(hào)的實(shí)驗(yàn)分析57-60
- 4.5 本章小結(jié)60-61
- 5.HHT在管路振動(dòng)信號(hào)的分析應(yīng)用61-72
- 5.1 Hilbert-Huang變換的概述61-62
- 5.2 Hilbert-Huang變換的理論和Matlab算法實(shí)現(xiàn)62-66
- 5.3 Hilbert-Huang存在的問題66-67
- 5.4 管路振動(dòng)信號(hào)的HHT分析67-71
- 5.5 本章小結(jié)71-72
- 6.結(jié)論與展望72-77
- 6.1 結(jié)論72
- 6.2 待改進(jìn)處及以后工作展望72-74
- 參考文獻(xiàn)74-77
- 致謝77-78
- 作者簡(jiǎn)介78-79
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6 沈e,
本文編號(hào):290798
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