基于小波包能量谱的往复式隔膜泵故障诊断研究.pdf

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1、2012年第31卷第10期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)45基于小波包能量谱的往复式隔膜泵故障诊断研究印嘉，吴建德，王晓东，范玉刚，黄国勇，(1．昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500；2．云南省矿物管道输送工程技术研究中心，云南昆明650500)摘要：针对往复式隔膜泵故障的多元性、不确定性和并发性的特点，提出了基于小波包能量谱的往复式隔膜泵故障诊断方法。小波包能将振动信号分解到不同子频带，通过各子频带信号的能量变化反映设备运行状况。通过采集往复式隔膜泵振动信号，进

2、行小波包分解为多个子频带，求出各频带的能量和能量比例，然后对比故障振动信号和正常振动信号的频带能量谱比例图，找出发生故障的频带，进而找出往复式隔膜泵的故障特征频率，诊断出故障。实验表明：通过小波包能量谱对往复式隔膜泵进行故障诊断是有效可行的。关键词：往复式隔膜泵；振动信号；故障诊断；小波包；能量谱中图分类号：TP209文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)10--0045-03'R～esearC1n0nreci‘procat·i●ngd'●iap’hragmPUmpt●●au1ltJdiagnosisbased0nwavel

3、etpacketenergyspectrumYINjia1一wuJian-de1-一，，WANGXiao-d0ng--，FANYu．gang-一，HUANGGu。一y0ngl，2(1．SchoolofInformationEngineeringandAutomation，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China；2．EngineeringResearchCenterforMineralPipelineTransportationofYunnan．Kunming65

4、0500，China)Abstract：Aimingatdiversity，uncertaintyandconcurrencycharacteristicsoffailureofthereciprocatingdiaphragmpump，afaultdiagnosismethodforreciprocatingdiaphragmpumpbasedonwaveletpacketenergyspectrumisproposed．Waveletpacketcandecomposevibrationsignaltodifferentsub—band

5、s，andthrougheachsub—bandsignalenergychanges，reflectsequipmentoperatingconditions．Throughtheacquisitionofreciprocatingdiaphragmpumpvibrationsignal，thewaveletpacketdecomposestomultiplesub—bands，calculatestheenergyandenergyratioofeachband，andthencompareenergyratiospectrumoffa

6、ultvibrationsignalandnormalvibrationsignaltofindfailurefeaturefrequency，SOastofindoutthefaultcharacteristicfrequencyofthereciprocatingdiaphragmpump，anddiagnosesthefailure．Theexperimentsshowthatthereciprocatingdiaphragmpumpfaultdiagnosisbyusingwaveletpacketenergyspectrumisf

7、easibleandeffective．Keywords：reciprocatingdiaphragmpump；vibrationsignal；faultdiagnosis；waveletpacket；energyspectrum0引言故障。目前，由于管道输送行业的迅速发展，促成往复式隔膜由于往复式隔膜泵结构复杂、激励源多、易损件多、信泵大量使用。作为管道输送的核心动力输出设备，往复式号多耦合性以及强烈的非线形性，所以，对其进行故障诊断隔膜泵发挥着关键作用。往复式隔膜泵的运行性能的好坏比较困难J。小波包变换具有对非平稳信号进行局部化直接决定

8、整个管道输送系统的可靠性，因此，对其进行状态分析的功能，它是在多分辨率基础上构成的一种更精细的监测与故障诊断具有重要意义。对于机械设备故障诊断方正交分解方法，它可以根据被分析信号