机电设备故障诊断ppt教学课件第2章故障诊断的系统实现（2）

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1、机电设备故障诊断重点实验室张建宇2011-10-10EquipmentFaultDiagnostics12.1测振传感器原理与应用2.2信号的采集与调理2.3系统实现的关键流程第2章故障诊断的系统实现2A、输出电荷与振动加速度成正比。B、一般具有很高的固有频率，适于测量高频振动或设备振动中的高频成分。例如高速齿轮箱的啮合频率、滚动轴承的特征频率等。C、加速度传感器测量的是被测物体的绝对振动。(4)总结：传感器特点与选用原则——加速度传感器2.1测振传感器原理与应用3A、传感器输出的电量与振动速度成正

2、比。B、速度传感器测量的是被测物体的绝对振动。C、速度传感器的频响范围较加速度低一些，不适合测量太高频率的振动。——速度传感器2.1测振传感器原理与应用(4)总结：传感器特点与选用原则4A、属于非接触式传感器，在旋转机械中应用最多。B、测量的是被测物体与传感器探头端面之间的相对距离。——位移传感器2.1测振传感器原理与应用(4)总结：传感器特点与选用原则5a.采样――利用采样脉冲序列，从信号中抽取一系列离散值，使之成为采样信号x(nTs)的过程。Ts：采样间隔，或采样周期fs=1/Ts：采样频率。模

3、拟信号0,1,0,1,0,1,…采样量化数字信号2.2信号的采集与调理(1)数据采集过程6012345678012345c.编码―将离散幅值经过量化以后变为二进制数的过程。4位A/D:XXXXX(1)0101X(2)0100X(3)0000b.量化―把采样信号经过舍入或截尾的方法变为只有有限个有效数字的数，称为量化。x(1)=5x(2)=4x(3)=0x(4)=0x(5)=4x(6)=5x(7)=1x(8)=0信号的量化过程2.2信号的采集与调理(1)数据采集过程7正常采样频谱混叠(2)采样间

4、隔的选取采样定理：假定信号中的最高频率成分为fmax，当采样频率fs满足fs≥2fmax则由采样所得的信号能够很好地恢复到原信号而不发生混叠现象。（Shannon定理）。2.2信号的采集与调理8采样频率fs采样点数N时域采样间隔t=1/fs时域采样周期T=N/fs频域抽样间隔f=fs/N2.2信号的采集与调理(2)采样间隔的选取9关于作业第一步：信号离散，选择适宜的采样参数fs和N；第二步：信号的傅里叶变换，利用fft完成等点数变换；第三步：求信号幅值谱，注意除以N/2；第四步：绘制时域及频谱图，注

5、意幅值谱的对称性。10振动信号对象传感器电信号放大调制电信号A/D转换数字信号信号处理展开信号调理放大抗混叠低通滤波(0-fs/2)2.2信号的采集与调理(3)滤波与调理11理想滤波器的各种形式2.2信号的采集与调理(3)滤波与调理120ffc1fc2A00.707A01)截止频率fc：0.707A0所对应的频率。d2)波纹度d：绕幅频特性均值A0波动值。3)带宽B和品质因数Q：上下两截止频率间的范围称为带宽。中心频率和带宽之比称为品质因数。BQ=W0/B2.2信号的采集与调理13滤波器设计参数：阶

6、数；中心频率与带宽（上下截止频率）；通带（或阻带）波纹度2.2信号的采集与调理(3)滤波与调理142.3系统实现的关键流程2.3.1确定诊断对象(Object)2.3.2建立设备档案(Documentary)2.3.3制订诊断方案(Scheme)2.3.4振动测量与分析(Analysis)2.3.5状态判别与诊断决策(Judgement)2.3.6检查验证(Check)152.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：(1)直接的生产设备，特别是连续作业和流程作业中的设备，如露天矿上的挖掘机和汽车，

7、井下的采煤机和刮板运输机、皮带运输机等；162.3.1确定诊断对象17(2)一旦发生故障或停机，会造成很大损失的设备；2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：18(3)故障发生后，会造成二次公害的设备；2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：2010年美国墨西哥湾漏油事故19(4)维修周期长、维修费用高的设备，如发动机；2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：20(5)价格昂贵的大型精密和成套设备；2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：21(6)没有备用机组的关键设备秦山

8、大亚湾秦山二期秦山三期田湾岭澳三门2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：221986年4月26日：切尔诺贝利核电站2.3.1确定诊断对象2011年3月：日本福岛核泄漏23(7)容易造成人身安全事故的设备重庆游乐设施故障美女倒悬20米高空1小时福州嘉年华游乐设施连续出现故障四川攀枝花缆车故障9名游客被困高空2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：24(8)国防安全及高科技设备2.3.1确定诊断对象优先选作诊断对象的设备：252.3.2建立设备档案