基于labview的故障诊断系统设计

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1、第32卷第01期煤矿机械Vol.32No.012011年01月CoalMineMachineryJan.2011基于LabVIEW的故障诊断系统设计杜永英1，马业鹏2，吕春梅3（1.沈阳化工大学机械工程学院，沈阳110142；2.米其林沈阳轮胎有限公司，沈阳110141；3.东北大学机械及自动化学院,沈阳110004）摘要：采用虚拟仪器技术对旋转机械的振动信号进行高速实时数据采集，对采集到的振动信号作相应处理，通过显示控件实现对旋转机械的状态监测，运用数字信号分析方法对转子振动信号进行分析，通过绘制三维谱振等图谱实现对旋转机械的故障诊断。关键词：虚拟仪器；故障诊断；转子；状态监测；信号分析中

2、图分类号：TP306文献标志码：A文章编号：1003－0794（2011）01－0258－03DesignofFaultDiagnosisSystemBasedonLabVIEWDUYong-ying1，MAYe-peng2，LVChun-mei3(1.ShenyangUniversityofChemicalTechnology,Shenyang110142，China；2.ShengyangMichelinTyreCo.,Ltd.,Shenyan110141，China；3.SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,NortheasternUni

3、versity,Shenyang110004，China)Abstract:VirtualInstrumentisappliedtodevelopasystemofdataacquisitionandconditionmonitoringoftherotorvibrationsignal.Conditionmonitoringcanberealizedbyacquiringthereal-timevibrationsignalacrossNIPCI－6024Card.Faultdiagnosisoftherotorvibrationcanbeobtainedbyusingtheclassic

4、andmoderndigitalsignalanalyzingmethodtodrawthespectrumdiagram.Keywords:virtualinstrument；faultdiagnosis；rotor；conditionmonitoring；signalprocessing1系统框架设计数据采集故障诊断方法主要可以分为基于解析模型的幅域分析最大最小值、均值、振幅概率密度分布动态显示信时域分析时域波形显示、自相关、互相关分析等方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法。基数据存储号分频域分析幅值谱、相位谱、自功率谱、互功率谱分析于信号处理的方法通常利用信号模型，如相关函析时频分

5、析短时付里叶变换、小波分析方法的应用等数、频谱、自回归滑动平均等，直接分析可测信号，故障诊断轴心轨迹、波特图、奈奎斯特图、三维谱阵、阶次跟踪等提取诸如方差、幅值、频率等特征值，从而检测故障图1程序的系统框架的发生。信号的分析与处理不仅是故障诊断过程中2系统设计的关键环节，而且也是故障诊断的一种重要的方2.1硬件选择法，在故障诊断中有着基础而重要的地位。对于本系统来说，所测量的物理量是振动信本系统是应用于发动机故障诊断中，其中可用号，测量振动的传感器主要有位移传感器、速度传于监测和诊断的信息很多，包括振动、温度、压力感器和加速度传感器。对于振动的测量，低频内用等。而振动信号能够迅速直接的放映发

6、动机的运行振幅（位移）作指数比较敏感，在高频范围内用加速度状态，据统计，70％以上的故障都以振动的形式表现作参数比较敏感，振动速度作参数则在相当宽的频段出来。振动诊断具有较好的在线性而且提取信号也保持不变。作为机械的旋转部件通常是在高转速下运很方便，通过对振动信号进行分析、处理，就能推断行，例如涡轮风扇发动机转速高达13300r/min，频率出有关的故障是否存在及其进一步的情况。现今研很高，所以本系统采用的是集成电路式加速度计（ICP）。ICP传感器壳内装有微电子信号调节器。低究较多的发动机转子部件的故障监测就是通过对阻抗输出，输出信号大，抗干扰能力强，结构简单，处于运行中的部件进行振动信号

7、测量，或者采用人性能好，用一根双芯电缆线就可起到供电和传输信工激励振动信号测量，并对所测到的信号进行分析号的作用，特别适合远距离测量。处理，将其特征参数与事先通过统计或预先测量、信号调理电路选用电荷放大器，这是因为电荷计算所得的标准参数进行比较，根据参数间的关放大器是一种具有电容负反馈的高增益运算放大系，判断部件的故障。器，它的输出电压正比于传感器两端所产生的电本系统采用基于信号处理的故障诊断方法，在荷，是对