電動閘閥是工業(yè)設(shè)備中的常用部件,而核動力裝置擁有大量的閘閥設(shè)備。在常規(guī)定期維護中,難以將所有電動閘閥都拆解檢查,并且拆解狀態(tài)未知的電動閘閥可能導致其功能損壞,反而縮短電動閘閥壽命。因此需要在電動閘閥不解體的條件下檢查電動閘閥是否異常,節(jié)省維護成本并提高裝置可靠性。本文研究了電動閘閥的常用無損檢測方法,并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)采用狀態(tài)檢測、故障模式識別、專家圖論推理等技術(shù),開發(fā)出電動閘閥不解體檢測診斷系統(tǒng),用于電動閘閥的在線檢測,提高維護效率并避免檢修損耗。本文的主要工作有:(1)設(shè)計搭建電動閘閥實驗臺,設(shè)置閘閥內(nèi)漏、電機相不平衡振動、閥桿密封損傷振動故障,利用聲發(fā)射、振動傳感儀器測量故障狀態(tài)數(shù)據(jù)并提取故障特征。(2)根據(jù)實驗測量的故障數(shù)據(jù),主要采用主元分析法檢測電動閘閥狀態(tài),利用正常狀態(tài)的電動閘閥實驗數(shù)據(jù)建立主元分析(PCA)模型,并利用平方預(yù)測誤差(SPE)和Hotelling(T~2)統(tǒng)計量判斷待檢樣本是否超出正常范圍。(3)在獲取足量的電動閘閥運行數(shù)據(jù)后,利用輸入輸出數(shù)據(jù)已被模糊函數(shù)歸一化的三層反向傳播(BP)網(wǎng)絡(luò)建立故障與特征數(shù)據(jù)的映射關(guān)系,以建立模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)來識別電動電動閘閥的故障模式。同時,建立電動閘閥及其測量儀器的符號有向圖(SDG)模型,構(gòu)造規(guī)則矩陣進行規(guī)則推理,與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)電動閘閥故障診斷。(4)根據(jù)上述檢測診斷方案,采用基于.NET的C#4.0編程語言開發(fā)一套具備電動閘閥運行演示、狀態(tài)檢測與故障診斷功能的系統(tǒng)軟件。經(jīng)實驗樣本測試,系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電動電動閘閥的檢測與診斷功能。實例檢驗的結(jié)果表明系統(tǒng)能夠完成電動閘閥的異常檢測與故障診斷功能,能夠準確地識別電動閘閥的內(nèi)漏、電機偏振等故障模式。本文為電動閘閥的檢測診斷技術(shù)提供了工程應(yīng)用的實證基礎(chǔ)。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TL353.11
【部分圖文】：

為實現(xiàn)電動閘閥的在線檢測與離線診斷，需要建立電動閘閥的正常運行狀態(tài)和故障運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫。故搭建了一套可以模擬電動閘閥故障狀態(tài)的實驗臺，配合專設(shè)的外部傳感系統(tǒng)與相關(guān)試驗方案，收集可反映電動閘閥狀態(tài)的信息與數(shù)據(jù)，作為檢測與診斷的研究基礎(chǔ)。2.1 電動閘閥運行狀態(tài)檢測實驗臺設(shè)計2.1.1 實驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計電動閘閥的主要功能是截斷流體工質(zhì)在管道內(nèi)的通道，一般只有開啟和關(guān)閉兩個狀態(tài)，但除穩(wěn)定狀態(tài)外，電動閘閥的驅(qū)動電機傳動閥桿運動時的動態(tài)狀態(tài)也是常見運行狀態(tài)。為測試不同運行狀態(tài)的電動閘閥，需要設(shè)置數(shù)個相同型號的電動閘閥在相同環(huán)境中運行，分別測量不同的運行狀態(tài)。實際設(shè)計的實驗臺結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，實驗臺總覽如圖 2.2 所示。

圖 2.2 實驗臺總覽電動閘閥的型號均是 Z941H-25P 直螺桿型閘閥為 50mm，截斷方式是剛性單閘板，管道連接三個閘閥在管道上并聯(lián)，每個閘閥前段都安裝2.5MPa 的靜壓力表，還在并聯(lián)點外設(shè)置了一個有流量測量閥和下游球閥，最后還設(shè)置了一個量測量閥可用于測量小于電磁流量計量程的管道壞的情況，還在泵出口附近設(shè)安裝了前置泄流的通徑是 50mm，依靠立式循環(huán)泵提供驅(qū)動壓管道循環(huán)。其中水箱是敞口容器，最大蓄水量型型

當，沖域一般形變應(yīng)力兩種，可象所象生附近電動閘閥存沖擊閥體與能量源快速般而言，材變，乃至出力波。上述種：第一種可理解為一所引發(fā)，可的條件，即泄漏聲發(fā)射近存在一個存在微小通與管道的基體速釋放能量材料或結(jié)構(gòu)等出現(xiàn)裂紋等損述現(xiàn)象便是聲種是應(yīng)力作用一般含義的可稱作二次即閘閥因磨損射現(xiàn)象。因?qū)崅�通道斷面圖 2.3 閘道時，承壓體材料，產(chǎn)產(chǎn)生瞬態(tài)彈等受到力沖損傷，局部聲發(fā)射現(xiàn)象用導致材料聲發(fā)射源；聲發(fā)射。據(jù)損、行程誤實驗臺的工突縮，若存閘閥內(nèi)漏原理壓工質(zhì)流體會產(chǎn)生被稱為聲彈性波的現(xiàn)沖擊或剪切力部區(qū)域所累積象。依據(jù)材料料直接出現(xiàn)第二種是據(jù)此可見，誤差、腐蝕變工質(zhì)流體是常存在較大壓差理示意圖會強行流過聲發(fā)射現(xiàn)象現(xiàn)象，有時也力沖擊等內(nèi)積的能量會料是否出現(xiàn)形變或損傷因流體泄漏圖 2.3 中出變形等問題常壓條件下差，工質(zhì)會過通道，產(chǎn)生象的振動現(xiàn)象也稱應(yīng)力波內(nèi)外應(yīng)力時會迅速釋放現(xiàn)損壞，可將傷，并引發(fā)應(yīng)漏、摩擦、撞出現(xiàn)的泄漏湍題出現(xiàn)截斷面下平均溫度會以高速噴射生激振頻率象。聲發(fā)射波發(fā)射。，可能出現(xiàn)，產(chǎn)生具有將聲發(fā)射的應(yīng)力激振，撞擊、燃燒湍流具備產(chǎn)面通道時，21℃的水，射湍流的形率很射是現(xiàn)彈有瞬的發(fā)產(chǎn)燒等產(chǎn)生通并形式

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本文編號：2827155