【摘要】：近年來“中國智造2025”的提出對全行業(yè)智能化的進程提出了嚴格的要求,選煤廠設備智能化勢在必行,對選煤廠重要設備的實時故障檢測和診斷是推動選煤廠智能化進程的重要一步。如何對水力旋流器運行狀態(tài)進行監(jiān)測以及如何進行水力旋流器的故障監(jiān)測和診斷成為選煤廠的一個重要課題。傳統(tǒng)的水力旋流器故障監(jiān)測完全依靠人工巡查,無法及時預報并處理故障問題,造成較大的經(jīng)濟損失。本文利用振動信號為研究對象,探究水力旋流器故障狀態(tài)對振動信號特征值的影響關系,并搭建水力旋流器故障監(jiān)測和診斷系統(tǒng)。通過振動加速度傳感器采集水力旋流器故障狀態(tài)振動信號的方式探究水力旋流器故障狀態(tài)與振動信號特征值的關系。振動信號數(shù)據(jù)直接決定對水力旋流器故障特征值分析的準確度,采集現(xiàn)場水力旋流器振動信號并分析試驗確定了積分時間、加速度傳感器信號最佳采集點、傳感器量程以及靈敏度等性能參變量。為了獲得最佳的試驗條件,減小系統(tǒng)誤差,搭建了水力旋流器實驗平臺,采集水力旋流故障振動信號數(shù)據(jù),確定最佳降噪函數(shù)。通過振動加速度傳感器采集水力旋流器正常、堵塞以及堵溢狀態(tài)下的振動信號并進行時頻域分析,確定水力旋流器堵塞故障對應頻率特征值。實驗結果表明,水力旋流器故障對應頻率特征值為16~17Hz。為了探究入料性質對水力旋流器振動信號的影響,設計單因素試驗探究入料流量和入料濃度對水力旋流器振動加速度有量綱指標和無量綱指標的影響規(guī)律,實驗結果發(fā)現(xiàn),入料流量對水力旋流器振動信號特征值的影響大于入料濃度的影響,且入料流量越大,水力旋流器振動加速度標準差越大。水力旋流器底流口的磨損故障也是較大頻率發(fā)生的故障之一。磨損故障的模擬需要考慮的影響因素有材料、厚度以及磨損表面狀態(tài)。探究振動信號特征與磨損程度的關系時,基于控制變量原則,選擇ABS材料的五種不同厚度底流口,另外在采集磨損故障信號前,每個底流口在實驗平臺預處理1小時。為了探究磨損故障對水力旋流器振動信號的影響,設計單因素試驗分別采集每個厚度底流口的振動加速度信號,并進行時頻域分析以及特征值的統(tǒng)計計算和分析,實驗結果表明,磨損故障可通過均方根值進行預警。設計了單因素試驗探究堵塞故障對磨損狀態(tài)下的水力旋流器振動加速度的影響,試驗發(fā)現(xiàn)堵塞發(fā)生后,各個磨損程度下的加速度均方根值會略微降低,因此需要利用堵塞的頻率特征值圖和均方根值圖同時對水力旋流器故障進行監(jiān)測和預警。利用LabVIEW編程環(huán)境,結合Matlab混合編程和濾波處理技術,搭建了針對堵塞及磨損故障的水流旋流器故障監(jiān)測診斷系統(tǒng),實現(xiàn)了對實驗過程水力旋流器時頻域以及各個故障特征值實時監(jiān)測分析、故障數(shù)據(jù)離線分析、以及故障預警的功能。
【圖文】：

圖 2-1 頻率混淆示意圖Figure 2-1 Frequency confusion diagram2）數(shù)據(jù)采集重要指標[55]據(jù)采集卡重要的性能指標主要分成八個性能指標：模擬輸入通道方式、信號輸入范圍、采樣速率、分辨率與位數(shù)、輸入輸出阻抗儲容量。模擬輸入通道數(shù)：反映了模擬輸入通道數(shù)數(shù)據(jù)采集卡所能采集的信號的輸入方式：信號的輸入方式一般可以分為單端輸入（信號地）；差分輸入（信號兩端均浮地）；單極性（信號幅值范圍為的最大幅值）；雙極性（信號幅值范圍為[-A,A]）。信號輸入范圍：信號輸入范圍一般根據(jù)信號的輸入極性而定，它卡所能采集的最大信號幅值，如 0~10V，±5V，±10V。采樣速率：采樣速率是指單位時間內數(shù)據(jù)采集卡對模擬信號的采采集卡的重要性能指標，其值越大則數(shù)據(jù)采集卡的性能越好。為滿

器故障監(jiān)測試驗平臺搭建hment of fault monitoring test pones器故障監(jiān)測試驗平臺結構（Structure ofring Test Platform）的故障監(jiān)測主要通過各種傳感器實時記錄采集塞和磨損之類的故障時的各種信號數(shù)據(jù)，而在故試驗平臺的設計至關重要。實驗過程中采集到的影響到后續(xù)故障信號的處理，是實驗結果精度低實驗系統(tǒng)誤差，，采集到精確的信號數(shù)據(jù)，獲得旋流器故障監(jiān)測的試驗平臺進行了整體性的設計攪拌桶、泵、電動機、變頻器以及各種傳感器組旋流器系統(tǒng)圖。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD45

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本文編號：2691945