基于LabVIEW的轴承状态监测及故障诊断系统实现
发布时间：2021-11-15 00:09
滚动轴承是机械设备旋转机械中最常用的部件,在生产中起着关键性作用,因此其运行状态是否正常往往直接影响整台机器的性能。据统计旋转机械中由于滚动轴承损伤而引起的故障占到大约30%。因此滚动轴承的故障和监测技术方法研究近年来一直是机械设备故障诊断领域的重要课题。基于上述原因,本论文开展了对实现轴承状态监测及故障诊断方法的研究。首先进行滚动轴承的振动机理和共振解调技术分析,其次在确定整体方案的基础上,以虚拟仪器软件为开发平台（LabVIEW）,对系统开展了程序开发工作,并且建立了滚动轴承故障诊断实验装置,通过研华数据采集卡采集振动信号的方式,进行了滚动轴承内环划痕、外环划痕、滚珠划痕和混合划痕等信息的模拟故障实验。整个系统研究包括数据采集、在线时频域的监测、离线的时域分析和智能故障诊断、经验公式的创建。其中状态监测模块可以监视轴承的在线运转情况,当滚动轴承运行异常的时候会立即报警。频域分析模块采用Hilbert变换对轴承的振动信号进行解调,结合FFT和功率谱的分析方法进行故障提取。利用模式识别技术和信号分析技术相结合的方法实现了智能故障诊断功能,其作用能够直接获取轴承振动信号中所包含的故障特征...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
希尔伯特变换解调原理
控制软面板上的开关和按钮，模拟传统仪器的操作，通过鼠标和键盘，实现对轴承监测和故障诊断系统的控制。系统可以通过当地电脑控制，也可以作为服务器作为远程的监测和故障诊断应用。本文设计的系统的软面板如图4一1所示:.......{雨砾硕瓣寻迪道数输入电压.......莱样点数渔日益........，栩.卜鉴重团三…替卿....起始通道....采样颇面曰..日生争履白二.峨..自幽翻幽翻图4一1系统界面图 Figure4一 1ThefrontPanelofsystem在图4一】中，整个系统分为五个功能模块，它们分别是数据采集(在线诊断)、时域分析模块、频域分析模块、故障设置模块和帮助信息、模块。以卜介绍每个功能模块的功能、使用力一法和设计思想。4.1数据采集(在线诊断)模块数据采集模块的主要功能就是对数据的采集、存储、实时波形监测和在线故障诊断。
太原理工大学硕士研究生学位沦文如图4一2所示。麒来撰‘在麟断’}的坡分听燕城分所故.琐烈浚翔}裂的俄篮藻典波平攫爪共卞袭盆润翱..和撰葬磷垂承幼l道滩舞晚入l耽应目.口翔..口菜眺点欲场兹备彝.净一﹃派缪季黔娜芍红共终泞季续馆臼乏叮丁夺铃二5。今沁李03OO口e夔艺小一苏淘可眨芯大飞_弃攀片滞泣奚仓1印2冈」口O胃O舀5906尔〕孩{奎了O公留义今{沁里翻沁1里〔心、、一三拼一公碘砂{书一洽一 一图4一2数据采集模块前面板 Figure4一 2ThefrontPanelofdataaequisition从图4一2所示的数据采集的前面板图可以看到，在进行数据采集前，首要先进行数据采集卡的参数设置。没有把采集卡参数设置在程序中而是让用户自己设置的好处在于，针对不同的采集卡，系统都不需要到后台修改代码，方便了用户。当设置好数据采集卡参数时，可以按“数据采集”按钮开始采集，需要存储时，按存储按钮。采集波形图为时域波形图，实现动态的采集和动态的显示，具有类似示波器的功能。系统中可以通过对时域波形特征参数的监测实现滚动轴承故障的诊断。通过采用对峰值因子值和峭度因子值进行联合判断，以确定系统有无故障，实时显示的峰值因子和峭度因子的当前值，超过指定的范围(在故障频率设置模块中设置)时，就会发出报警灯提示
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的FFT算法及应用研究[J]. 方洁,张可,王睿,梁栋. 四川电力技术. 2007(06)
[2]基于共振解调与神经网络的滚动轴承故障智能诊断[J]. 刘建文,傅攀,任玥,高龙. 中国测试技术. 2007(02)
[3]基于共振解调的滚动轴承故障诊断的研究与实现[J]. 李光,丛培田. 机械工程师. 2006(10)
[4]基于虚拟仪器的滚动轴承故障诊断[J]. 范兆军,郑海起,汪伟,张青锋. 科学技术与工程. 2006(19)
[5]FFT在机车故障检测记录系统中的应用[J]. 吕武,申萍,王小方. 电力机车与城轨车辆. 2006(01)
[6]基于FFT算法的振动信号分析[J]. 徐晶,于向军. 工业控制计算机. 2005(12)
[7]关于最小二乘法教学的几点思考[J]. 林慧敏. 黄山学院学报. 2005(06)
[8]基于移动最小二乘法的曲线曲面拟合[J]. 曾清红,卢德唐. 工程图学学报. 2004(01)
[9]应用振动尖峰能量诊断滚动轴承故障[J]. 陈岚. 中国设备工程. 2003(05)
[10]A New Base-6 FFT Algorithm[J]. ZHANG Qi 1, YI Qing ming 1, ZHOU Wei-xian 2, HUANG Jun-kai 1 (1. Dept.of Electron.Eng., Jinan University, Guangzhou 510632,CHN; 2. Guangzhou Communication Research Institute, Guangzhou 510310,CHN). Semiconductor Photonics and Technology. 2003(01)
本文编号：3495632
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
希尔伯特变换解调原理
控制软面板上的开关和按钮，模拟传统仪器的操作，通过鼠标和键盘，实现对轴承监测和故障诊断系统的控制。系统可以通过当地电脑控制，也可以作为服务器作为远程的监测和故障诊断应用。本文设计的系统的软面板如图4一1所示:.......{雨砾硕瓣寻迪道数输入电压.......莱样点数渔日益........，栩.卜鉴重团三…替卿....起始通道....采样颇面曰..日生争履白二.峨..自幽翻幽翻图4一1系统界面图 Figure4一 1ThefrontPanelofsystem在图4一】中，整个系统分为五个功能模块，它们分别是数据采集(在线诊断)、时域分析模块、频域分析模块、故障设置模块和帮助信息、模块。以卜介绍每个功能模块的功能、使用力一法和设计思想。4.1数据采集(在线诊断)模块数据采集模块的主要功能就是对数据的采集、存储、实时波形监测和在线故障诊断。
太原理工大学硕士研究生学位沦文如图4一2所示。麒来撰‘在麟断’}的坡分听燕城分所故.琐烈浚翔}裂的俄篮藻典波平攫爪共卞袭盆润翱..和撰葬磷垂承幼l道滩舞晚入l耽应目.口翔..口菜眺点欲场兹备彝.净一﹃派缪季黔娜芍红共终泞季续馆臼乏叮丁夺铃二5。今沁李03OO口e夔艺小一苏淘可眨芯大飞_弃攀片滞泣奚仓1印2冈」口O胃O舀5906尔〕孩{奎了O公留义今{沁里翻沁1里〔心、、一三拼一公碘砂{书一洽一 一图4一2数据采集模块前面板 Figure4一 2ThefrontPanelofdataaequisition从图4一2所示的数据采集的前面板图可以看到，在进行数据采集前，首要先进行数据采集卡的参数设置。没有把采集卡参数设置在程序中而是让用户自己设置的好处在于，针对不同的采集卡，系统都不需要到后台修改代码，方便了用户。当设置好数据采集卡参数时，可以按“数据采集”按钮开始采集，需要存储时，按存储按钮。采集波形图为时域波形图，实现动态的采集和动态的显示，具有类似示波器的功能。系统中可以通过对时域波形特征参数的监测实现滚动轴承故障的诊断。通过采用对峰值因子值和峭度因子值进行联合判断，以确定系统有无故障，实时显示的峰值因子和峭度因子的当前值，超过指定的范围(在故障频率设置模块中设置)时，就会发出报警灯提示
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进的FFT算法及应用研究[J]. 方洁,张可,王睿,梁栋. 四川电力技术. 2007(06)
[2]基于共振解调与神经网络的滚动轴承故障智能诊断[J]. 刘建文,傅攀,任玥,高龙. 中国测试技术. 2007(02)
[3]基于共振解调的滚动轴承故障诊断的研究与实现[J]. 李光,丛培田. 机械工程师. 2006(10)
[4]基于虚拟仪器的滚动轴承故障诊断[J]. 范兆军,郑海起,汪伟,张青锋. 科学技术与工程. 2006(19)
[5]FFT在机车故障检测记录系统中的应用[J]. 吕武,申萍,王小方. 电力机车与城轨车辆. 2006(01)
[6]基于FFT算法的振动信号分析[J]. 徐晶,于向军. 工业控制计算机. 2005(12)
[7]关于最小二乘法教学的几点思考[J]. 林慧敏. 黄山学院学报. 2005(06)
[8]基于移动最小二乘法的曲线曲面拟合[J]. 曾清红,卢德唐. 工程图学学报. 2004(01)
[9]应用振动尖峰能量诊断滚动轴承故障[J]. 陈岚. 中国设备工程. 2003(05)
[10]A New Base-6 FFT Algorithm[J]. ZHANG Qi 1, YI Qing ming 1, ZHOU Wei-xian 2, HUANG Jun-kai 1 (1. Dept.of Electron.Eng., Jinan University, Guangzhou 510632,CHN; 2. Guangzhou Communication Research Institute, Guangzhou 510310,CHN). Semiconductor Photonics and Technology. 2003(01)
本文编号：3495632
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