本文關(guān)鍵詞：基于超聲的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 超聲信號(hào) 包絡(luò)檢波法 旋轉(zhuǎn)機(jī)械 故障診斷

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的地位，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與故障診斷能夠保證設(shè)備運(yùn)行的安全，避免遭受經(jīng)濟(jì)損失。旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備在故障的早期會(huì)出現(xiàn)輕微的摩擦現(xiàn)象，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩波，而超聲傳感器能夠接受此種高頻振蕩波，對(duì)早期故障做出有效的診斷。鑒于此，本文設(shè)計(jì)了一種基于超聲的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì)了模擬式的故障診斷系統(tǒng)與數(shù)字式的故障診斷系統(tǒng)。首先，本設(shè)計(jì)根據(jù)超聲信號(hào)能量與摩擦性故障嚴(yán)重程度成正相關(guān)的特性，設(shè)計(jì)了LED顯示電路，同時(shí)將超聲信號(hào)進(jìn)行音頻轉(zhuǎn)化，通過(guò)聲音信號(hào)判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，進(jìn)而結(jié)合前置差分可調(diào)放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路等信號(hào)調(diào)理電路便構(gòu)成模擬式的故障診斷系統(tǒng)。將信號(hào)調(diào)理電路、三極管包絡(luò)檢波電路與數(shù)字系統(tǒng)電路相結(jié)合，，構(gòu)成數(shù)字式的故障診斷系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)波形與直方圖的顯示、時(shí)域參數(shù)的計(jì)算與直方圖特征提取。實(shí)時(shí)波形與直方圖能夠判斷機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和故障類(lèi)型，其中時(shí)域參數(shù)的應(yīng)用為故障診斷系統(tǒng)提供一個(gè)判斷故障的參考標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)還加入SD卡來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)波形圖和直方圖存儲(chǔ)，能夠下載到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理，以便進(jìn)一步對(duì)故障信號(hào)分析研究。 最后，本文在利用信號(hào)發(fā)生器與MATLAB軟件驗(yàn)證了本系統(tǒng)所顯示的波形與時(shí)域參數(shù)的正確性，并利用MATLAB對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證了包絡(luò)直方圖能夠?qū)Ω鞣N類(lèi)型的故障進(jìn)行判別，利用循環(huán)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，證明了循環(huán)統(tǒng)計(jì)方法在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷方面的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：超聲信號(hào) 包絡(luò)檢波法 旋轉(zhuǎn)機(jī)械 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10
• 1.2 故障診斷研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷國(guó)內(nèi)外發(fā)展10-11
• 1.2.2 故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀11-12
• 1.3 超聲故障診斷技術(shù)研究12-13
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷理論基礎(chǔ)及總體設(shè)計(jì)15-26
• 2.1 引言15
• 2.2 超聲傳感器介紹15
• 2.3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理15-23
• 2.3.1 典型故障機(jī)理及特征16-19
• 2.3.2 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障分析及診斷方法19-22
• 2.3.3 旋轉(zhuǎn)機(jī)械信號(hào)處理技術(shù)22-23
• 2.4 總體設(shè)計(jì)23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)26-42
• 3.1 引言26
• 3.2 系統(tǒng)硬件電路的總體設(shè)計(jì)26-27
• 3.3 模擬電路處理模塊27-34
• 3.3.1 差分可調(diào)放大電路27-29
• 3.3.2 帶通濾波電路29-31
• 3.3.3 放大電路31-32
• 3.3.4 包絡(luò)檢波電路32
• 3.3.5 抗混疊低通濾波電路與電壓跟隨電路32-33
• 3.3.6 條形數(shù)碼管顯示電路33-34
• 3.4 數(shù)字電路部分34-39
• 3.4.1 控制核心芯片35-37
• 3.4.2 SD卡接口模塊37-38
• 3.4.3 LCD接口模塊38
• 3.4.4 JTAG接口模塊38-39
• 3.5 電源模塊39-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-56
• 4.1 引言42
• 4.2 嵌入式集成開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介42
• 4.3 軟件功能模塊簡(jiǎn)介42-43
• 4.4 系統(tǒng)流程圖43-45
• 4.5 系統(tǒng)初始化45
• 4.6 ADC模塊功能實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.7 SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)47-50
• 4.7.1 SD卡底層驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)47-48
• 4.7.2 SD卡文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-50
• 4.8 LCD波形顯示50-51
• 4.9 五點(diǎn)三次數(shù)據(jù)平滑算法51-53
• 4.10 直方圖故障判別方法53-55
• 4.11 本章小結(jié)55-56
• 第5章 系統(tǒng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析處理56-65
• 5.1 引言56-57
• 5.2 信號(hào)采集系統(tǒng)可行性研究57-61
• 5.2.1 包絡(luò)檢波電路的驗(yàn)證57-58
• 5.2.2 顯示波形與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可行性58-60
• 5.2.3 直方圖的判斷依據(jù)60-61
• 5.3 上位機(jī)數(shù)據(jù)處理61-64
• 5.3.1 信號(hào)仿真驗(yàn)證62-63
• 5.3.2 實(shí)際信號(hào)的處理63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72-74
• 作者簡(jiǎn)介74

【參考文獻(xiàn)】

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9 羅邦R

本文編號(hào)：694140