基于DSP和LabVIEW的轴承故障监测系统.pdf

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1、2第0180期，年体衣飘舟'鼠丽InstrumentTechniqueandSensorNo．8基于DSP和LabVIEW的轴承故障监测系统喻洋洋，周凤星，严保康(武汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉430081)摘要：文中介绍了一种基于DSP和LabVIWE的轴承故障监测系统。该系统采用TMS320F2812的DSP芯片作为核心控制器，来控制信号预处理电路，然后通过RS232总线将信号传输到上位机进行处理。在上位机上，利用LabVIEW设计了一套集数据采集、故障特征频率计算和轴承故障诊断于一体的虚拟检测平台。最后利用旋转机械振动及故障

2、模拟试验平台对该系统进行验证，结果表明该系统具有可行性和适用性。关键词：DSP；LabVIEW；轴承；故障监测中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1002-1841(2016)08-0052-04FaultMonitoringSystemofBearingBasedonDSPandLabVIEWYUYang—yang，ZHOUFeng-xing，YANBao-kang(SchoolofInformationScienceandEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuh

3、an430081，China)Abstract：AbeatingfaultmonitoringsystembasedonDSPandLabVIEWwasdesigned．ThissystemadoptsTMS320F2812DSPchipasthecorecontrollertocontrolthesignalpretreatmentcircuit，andthenthroughtheRS232bus，thesignalwastrans·mittedtothePCforprocessing．ThePCusedLabVIEWtodesignav

4、irtualtestplatformwhichintegratesdataacquisition，faultcharacteristicfrequencycalculationandbearingfaultdiagnosis．Finally，therotatingmachineryvibrationandfaultsimulationplatformwasusedinthelaboratorytotestthesystem．Theresultsoftheexperimentvalidatesthefeasibilityandapplicab

5、ilityofthesystem．Keywords：DSP；LabVIEW；bearing；faultmonitoring0引言图如图1所示。振动信号是反映轴承运行状态的重要信号之一。当轴承因剥落、腐蚀或者有裂纹损伤时，在轴承高速运转的过程中，经过这些损伤处时就会产生一个周期性的冲击信号。而这个冲击信号往往都和机械系统运作时的其他噪声或者振动混合成一种振动信号。通过对轴承运行时所伴随的振动信号进行采集、预处图1系统结构图理和分离出冲击信号，可以对不同系统中轴承的工况进行监测信号采集模块主要使用加速度传感器采集实验已有的单一基于DSP或者基于

6、LabVIEW的轴承室的滚动轴承故障试验平台中滚动轴承振动信号。故障监测系统无法满足当前工况现场实时性、实用性传感器采集到的振动信号进入信号预处理电路中进的需求。DSP具有运算速度快的特点，LabVIEW具有行放大、滤波等处理，并由DSP来控制对信号放大倍可视化的特点，界面友好，便于系统整体的实时监测。数的选择。2]预处理之后的信号可以通过数据采集卡因此结合两者的优势，构建轴承故障监测系统。[11传人上位机．在LabVIEW中进行简易诊断、特征频率1系统设计计算以及精密的故障诊断，也可以通过AD976模数转轴承故障监测系统由振动信号采集、振

7、动信号调换后进入DSP中，由DSP对信号进行特征频率提取，理以及振动信号诊断部分组成。系统的整体结构框最后将故障诊断结果传输到LabVIEW中显示。2系统硬件实现2．1滚动轴承故障试验平台、传感器、数据采集卡基金项目：国家自然科学基金项目(61174106)收稿日期：2015—12一Ol滚动轴承故障试验平台由变速驱动电机、轴承、齿第8期喻洋洋等：基于DSP和LabVIEW的轴承故障监测系统53轮箱、轴、偏重转盘、调速器等组成。通过调节配重，调本)兼容，便于后续使用LabVIEW进行信号提取及滚节部分的安装以及组件的有机组合快速模拟各种故障。

8、动轴承故障诊断程序的开发。文中采用IMI一626B03振动加速度传感器。其灵2．2信号预处理电路敏度为1000mV／g、频率范围在30～120000epm(0．5～由传感器采集到