基于虛擬儀器的壓縮機(jī)故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、在各行各業(yè)中，壓縮機(jī)越來(lái)越普遍的得到應(yīng)用，在其運(yùn)行過(guò)程中若出現(xiàn)異常狀況或發(fā)生突然故障，將導(dǎo)致生產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備停機(jī)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的甚至對(duì)人員的生命構(gòu)成威脅。因此研究壓縮機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法和理論，建立完善的壓縮機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)十分必要。本文主要針對(duì)螺桿壓縮機(jī)振動(dòng)信號(hào)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷理論和方法進(jìn)行了研究，并以LABVIEW為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立了壓縮機(jī)故障診斷系統(tǒng)。 本文首先對(duì)螺桿壓縮機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并給

2、出了螺桿壓縮機(jī)的典型故障形式及監(jiān)測(cè)診斷方法，在此基礎(chǔ)上，分析研究了振動(dòng)信號(hào)的獲取和監(jiān)測(cè)要點(diǎn)以及各種分析方法。本文的主要的分析方法有： 1.利用時(shí)域參數(shù)中的有效值、峭度指標(biāo)和裕度指標(biāo)三個(gè)參數(shù)來(lái)反映壓縮機(jī)工作狀態(tài)。 2.提出用小波能量的分布來(lái)反映壓縮機(jī)工作狀態(tài)的好壞程度。不同的工作狀態(tài)下，振動(dòng)信號(hào)的能量分布是不一樣的，在正常狀態(tài)下，能量分布均勻，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，能量會(huì)集中在某一尺度范圍內(nèi)。 3.利用HHT分析方法對(duì)振動(dòng)

3、信號(hào)進(jìn)行頻域分析，傳統(tǒng)的FFT分析方法只適合分析線性平穩(wěn)信號(hào)，實(shí)際中，由于壓縮機(jī)的振動(dòng)激勵(lì)多，振動(dòng)信號(hào)往往是非平穩(wěn)信號(hào)，而HHT是一種用來(lái)分析非平穩(wěn)信號(hào)的有效方法。 4.提出了基于AR模型的參數(shù)預(yù)測(cè)和支持向量機(jī)的狀態(tài)預(yù)測(cè)兩種智能狀態(tài)預(yù)測(cè)方法。為壓縮機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種新的途徑。 根據(jù)壓縮機(jī)故障機(jī)理和診斷方法的研究，基于虛擬儀器的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用LABVIEW提供的接口，將MATLAB和LABVIEW結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)了壓縮機(jī)

4、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的虛擬儀器系統(tǒng)，主要功能有：數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)顯示、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、信號(hào)分析(功率譜、相關(guān)分析、連續(xù)小波變換分析、時(shí)頻分析、HHT分析)、基于AR模型狀態(tài)預(yù)測(cè)、基于向量機(jī)故障診斷、異常信號(hào)存儲(chǔ)和回放、分析結(jié)果回放等功能；同時(shí)能對(duì)壓縮機(jī)的吸氣溫度、排氣溫度、潤(rùn)滑油溫度、冷卻水溫度、吸氣壓力、排氣壓力、冷卻水流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和越限報(bào)警； 最后，利用研制的故障試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，所搭建的虛擬儀器故障診斷系統(tǒng)，各模塊能夠