【摘要】： 隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，運(yùn)行條件的要求越來越高，因此需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確的實(shí)時(shí)監(jiān)控，盡早發(fā)現(xiàn)故障隱患，準(zhǔn)確判別故障類型，找出故障根源。但是長(zhǎng)期以來，機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷大都以單通道信號(hào)分析為基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)子的振動(dòng)形式是個(gè)空間的概念，單通道信號(hào)只是轉(zhuǎn)子在傳感器方向上振動(dòng)的反映，所能提供的轉(zhuǎn)子振動(dòng)信息并不十分準(zhǔn)確、完整。因此監(jiān)測(cè)和診斷結(jié)果的可信度并不能滿足實(shí)際要求。解決這一矛盾的根本所在就是改變單通道信號(hào)分析的現(xiàn)狀，運(yùn)用全新的信息融合技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷。 多傳感器信息融合與旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)態(tài)特征和回轉(zhuǎn)機(jī)理相結(jié)合產(chǎn)生了矢譜技術(shù)。多傳感器信息融合是指動(dòng)態(tài)信號(hào)在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合以完成所需的決策和評(píng)估而進(jìn)行的信息處理過程。矢譜技術(shù)以多傳感器信息融合為基礎(chǔ)，，致力于轉(zhuǎn)子空間振動(dòng)的全方位描述。因此，矢譜技術(shù)從根本上改變了單通道信號(hào)分析割裂信號(hào)內(nèi)在聯(lián)系的弊端，使監(jiān)測(cè)和診斷更加完善準(zhǔn)確。 矢譜分析是針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械矢量信號(hào)的一系列分析方法的總稱。矢譜范疇包括針對(duì)平穩(wěn)信號(hào)的矢量譜、矢功率譜、矢量倒譜以及針對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的短時(shí)矢譜等眾多分析方法。本文中僅對(duì)處于基礎(chǔ)地位的矢量譜和矢功率譜進(jìn)行詳細(xì)的理論及應(yīng)用研究，并有代表性的探討了非平穩(wěn)信號(hào)的短時(shí)矢譜分析。還針對(duì)不同信息融合程度的矢譜理論，從雙通道、三通道到轉(zhuǎn)子不同截面間的信息融合，精確地反映了轉(zhuǎn)子振動(dòng)的全貌。 在理論探討的基礎(chǔ)上，應(yīng)用C++ Builder5.0構(gòu)造了基于Browser/Server模式的矢量信號(hào)遠(yuǎn)程分析系統(tǒng)，并選取實(shí)際的矢量故障信號(hào)進(jìn)行了傳統(tǒng)分析方法、矢譜、全譜和全息譜等分析方法的比較，在對(duì)比中體現(xiàn)了矢譜技術(shù)的優(yōu)越性。 通過本文的理論探討和矢譜實(shí)際應(yīng)用的研究可以證實(shí)：矢譜是一項(xiàng)具有廣闊發(fā)展前景和較高實(shí)用價(jià)值的技術(shù)。
【圖文】：

在2.3、2.4節(jié)中詳細(xì)討論了雙通道和三通道信號(hào)的矢量譜理論，本節(jié)將用矢量譜對(duì)矢量信號(hào)進(jìn)行分析。圖2.7是雙通道模擬信號(hào)’的時(shí)域波形。x、y方向的信號(hào)都為同頻正弦信號(hào)，且振幅相同。如果實(shí)際中出現(xiàn)這種情況，兩個(gè)方向上信號(hào)的分析結(jié)果必然相同。其實(shí)，兩通道的波形完全一樣，監(jiān)測(cè)和診斷的結(jié)果完全一致，結(jié)論同樣不準(zhǔn)確。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)徑向信號(hào)完全一致時(shí)，軸心軌跡由橢圓變成了與兩個(gè)傳感器都成45度角的直線，因此兩個(gè)通道的振動(dòng)信號(hào)所反映的振動(dòng)量是該直線以45度角在兩個(gè)傳感器方向上的投影，所以它們實(shí)際上都沒有反映轉(zhuǎn)子振動(dòng)的實(shí)際值，因此必然影響監(jiān)測(cè)和診斷的結(jié)果。而且，兩個(gè)傳感器的振動(dòng)信號(hào)完全相同的情況在實(shí)際當(dāng)中幾乎是不存在的，結(jié)果的差異將會(huì)加劇監(jiān)測(cè)和診斷的困難程度。圖2.7雙通道模擬信號(hào)時(shí)域波形圖2.8雙通道模擬信號(hào)矢量譜分析圖2.8是該雙通道矢量信號(hào)的矢量譜分析

的差異將會(huì)加劇監(jiān)測(cè)和診斷的困難程度。圖2.7雙通道模擬信號(hào)時(shí)域波形圖2.8雙通道模擬信號(hào)矢量譜分析圖2.8是該雙通道矢量信號(hào)的矢量譜分析，從圖中的分析結(jié)果就可以證實(shí)上述分，采樣頻率為32o0Hz，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周采32個(gè)點(diǎn)，采樣長(zhǎng)度為16個(gè)周，共采集512個(gè)點(diǎn)。本文用到的模擬信號(hào)都是如此。另補(bǔ)充說明，本文分析的信號(hào)都是位移信號(hào)，時(shí)域波形和振幅單位都為聲功2，相位單位為“度’，，頻域分析的橫坐標(biāo)都為倍頻。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TH17

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2640371