基于聲信號(hào)的鋁錠脫模故障診斷研究.pdf

1、電解法生產(chǎn)出的高溫鋁液需經(jīng)過(guò)鋁錠連鑄生產(chǎn)線鑄造成型，鋁錠鑄模是承載這些高溫鋁液的容器，高溫鋁液澆鑄到鑄模后由鏈條傳送，鋁液冷卻凝固成固體鋁錠，通過(guò)敲擊設(shè)備敲擊鑄模，實(shí)現(xiàn)鋁錠脫模。鑄模運(yùn)行環(huán)境惡劣，各種原因?qū)е陆?jīng)常出現(xiàn)鋁錠無(wú)法正常脫模，必須進(jìn)行檢測(cè)并控制裝備對(duì)沒(méi)有脫模的鋁錠鑄模進(jìn)行處理。由于鋁錠工作在高溫環(huán)境，且鑄錠重量高、慣性大，常見(jiàn)的機(jī)械式或者光電式傳感器都存在著一定的局限性，而鑄模敲擊聲音信號(hào)中蘊(yùn)含著豐富的鑄模狀態(tài)信息，基于聲信號(hào)的

2、故障檢測(cè)技術(shù)具有高可靠性、非接觸性、在線工作等優(yōu)勢(shì)，有良好的應(yīng)用前景，因此，論文提出了利用鑄模敲擊聲音進(jìn)行鋁錠脫模故障診斷方法。
　　現(xiàn)場(chǎng)采集的鑄模敲擊聲音信號(hào)中含有大量復(fù)雜的背景噪聲，嚴(yán)重影響著故障識(shí)別率，去噪是該故障診斷方法中的關(guān)鍵一步。針對(duì)鋁錠鑄模聲音故障診斷的去噪問(wèn)題，提出一種改進(jìn)的小波包多級(jí)閾值去噪方法。首先，選擇同種小波基和分解層數(shù)，對(duì)鑄模聲音信號(hào)和噪聲信號(hào)分別進(jìn)行小波包分解；其次，將不同頻率段的噪聲信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差引入新的

3、閾值函數(shù)，形成自適應(yīng)多級(jí)閾值，對(duì)相應(yīng)頻率段的鑄模聲音信號(hào)進(jìn)行降噪處理；最后，通過(guò)小波包逆變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)。通過(guò)對(duì)三種小波包去噪方法的均方根誤差和信噪比的對(duì)比，驗(yàn)證了本文閾值函數(shù)的優(yōu)越性?，F(xiàn)場(chǎng)的去噪實(shí)驗(yàn)證明了本文方法對(duì)鋁錠鑄模聲音去噪的有效性。在對(duì)去噪后的聲音信號(hào)頻域分析后，發(fā)現(xiàn)一次敲擊后如果鋁錠脫模，則一次敲擊聲音信號(hào)和二次敲擊聲音信號(hào)存在明顯的頻率峰值差，將其作為故障特征參數(shù)，并設(shè)定閾值，對(duì)鋁錠是否脫模進(jìn)行故障診斷，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的聲音