內(nèi)燃機故障診斷數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、內(nèi)燃機作為移動式和固定式動力裝置，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中所起的作用越來越大，由于其工作條件比較惡劣，發(fā)生故障的可能性也較大，而且其發(fā)生故障后，將會影響整個機械系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，直接或間接地造成巨大的損失。因此保證內(nèi)燃機可靠工作是非常重要的。由于內(nèi)燃機復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、強烈的沖擊干擾、以及工作的非平穩(wěn)性等工作特點，成為影響因素最復(fù)雜、故障診斷最困難的設(shè)備之一。其信噪分離、數(shù)據(jù)處理及診斷準則自適應(yīng)性等方面難度較大，必須用專門的數(shù)據(jù)處理軟件進行分析

2、。因此，本文在前期研究的基礎(chǔ)上，以內(nèi)燃機故障診斷為目標，開發(fā)了一套適用于非平穩(wěn)信號、具有現(xiàn)代聯(lián)合時頻分析功能的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。 內(nèi)燃機所產(chǎn)生的信號是典型的非平穩(wěn)時變信號，本文所開發(fā)的針對非平穩(wěn)信號的處理系統(tǒng)由信號采集與信號處理兩部分組成。信號采集系統(tǒng)的主體部分為兩款型號不同的數(shù)據(jù)采集卡，型號分別為USB2080和UDAQ20612。這兩款采集卡均為外購硬件，USB2080采集卡的數(shù)據(jù)采集程序由作者編制并集成到系統(tǒng)中，UDAQ

3、20612采集卡的采集程序由供應(yīng)商提供，但為保證數(shù)據(jù)格式的一致，作者編制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化程序并集成到系統(tǒng)中，并實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用其采集功能。信號處理系統(tǒng)主要包括傳統(tǒng)傅立葉分析、功率譜分析、濾波功能及針對非平穩(wěn)信號的短時傅立葉變換、小波分析等現(xiàn)代聯(lián)合時頻分析功能。系統(tǒng)采用Borland C++Builder與Matlab實現(xiàn)人機界面的設(shè)計原則與方法，并應(yīng)用軟件編程、開發(fā)了圖文并茂、外形美觀的人機交互界面。 由于本論文所用數(shù)據(jù)為西南交通大學(xué)秦萍教

4、授等人以前采集的S195-2柴油機主滑動軸承聲發(fā)射試驗數(shù)據(jù)，為驗證本文開發(fā)的信號采集程序的正確性，本文使用該信號采集程序?qū)α熊囘M出火車站輪軌沖擊所產(chǎn)生的非平穩(wěn)振動噪聲信號進行了實地數(shù)據(jù)采樣與分析，通過對不同樣本長度信號(如短樣本長度的沖擊振動噪聲和長樣本長度的噪聲普查數(shù)據(jù))的分析，驗證了本文所開發(fā)采集系統(tǒng)的正確性與實用性。另外利用本文開發(fā)的數(shù)據(jù)處理程序?qū)195-2柴油機主滑動軸承的聲發(fā)射試驗數(shù)據(jù)進行了分析處理及故障診斷，結(jié)果表明，本文