小波分析在離心泵汽蝕故障診斷中的應用研究.pdf

1、汽蝕問題歷來都是水利工程、航海造船、航空航天、核工業(yè)、流體機械等諸多領域極為關心的問題。在離心泵中，汽蝕所產生的后果是人們所熟知的老、大、難問題。雖然對汽蝕的研究已有近百年的歷史，然而對于汽蝕故障的診斷仍以傳統(tǒng)方法為主。隨著現代診斷方法和技術的進步，對離心泵汽蝕診斷的研究也取得了長足的進展，但仍僅限于對發(fā)生到嚴重階段的汽蝕進行診斷，而對初始階段的汽蝕無能為力，更沒法對汽蝕的嚴重程度進行準確定位了。 本文首先從研究汽蝕振動信號自身

2、的特點出發(fā)，結合FFT變換、小波分解和小波包分解對離心泵汽蝕振動信號的局部和整體同時進行分析，找出了汽蝕初始階段離心泵振動信號明顯有別于正常工作信號的特征：正常工作時，振動信號在高頻區(qū)域的振動表現得很微弱，而汽蝕發(fā)生初始階段，高頻區(qū)域的振動顯著增強。這樣，通過分析振動信號在高頻區(qū)域與低頻區(qū)域的分布特征，可以準確地診斷出離心泵初始階段的汽蝕故障。 其次本文還通過利用小波包分解能將振動信號分解到不同的頻率帶的特點，對離心泵不同嚴重程

3、度的汽蝕振動信號進行分解。由小波包分解結果可以發(fā)現：汽蝕初始階段的汽蝕振動頻率較高，隨著汽蝕嚴重程度的增加，汽蝕振動頻率逐漸向低頻區(qū)域發(fā)展。如此，通過分析汽蝕振動頻率的高低及其分布特點，就可以方便地確定離心泵汽蝕的嚴重程度了。 最后，結合汽蝕初始階段產生的汽泡體積小、嚴重階段汽泡體積大的事實，根據汽蝕振動主要是由于液體內汽泡破裂所引起的，得出小汽泡破裂時引起的振動頻率高、大汽泡破裂時引起的振動頻率低的重要推論。這對于汽蝕機理的深