[发明专利]一种基于DSP的工程机械液压系统介质污染诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于工程机械液压系统的故障检测技术领域，涉及一种基于DSP的介质污染在线诊断方法。

背景技术

随着液压系统硬件设备的大幅度技术改进，当前液压系统所带来的故障检测诊断与处理却主要还停留在以传统的经验检测维修和采样检测为主的阶段，虽然有些现代诊断技术以及人工智能诊断法(详见蒋威、高岑和论文：液压系统故障诊断技术综述)如专家系统、神经网络、故障树分析法等有了更深层次的发展和应用，但这些故障诊断系统在工程实践应用上仍然不能满足便利性，可操作性，实用性，实时性等客观要求。这些诊断技术仍然在很大程度上停留在模型检测与仿真开发层面上，而且造价昂贵，普及率低，不能满足工程实际实时诊断监测与处理的要求，具有严重的滞后性，这在一定程度上降低了生产效率，更需一提的是，通过液压介质状态参数分析来诊断液压系统的运行状态等级在国内仍鲜于应用。

液压系统故障产生的原因70％源自液压油的污染所造成，因此对于液压油的在线检测诊断与处理技术便具有了很强的工程实用意义。由于目前国内前沿液压故障诊断技术集中在液压泵，马达和缸体的故障研究上，很少有对液压系统介质污染进行详细深入的研究。基于此，一种基于DSP的介质污染在线诊断系统的研究与开发便具有了很强的理论意义和工程价值。

发明内容

本发明的目的：设计一种基于DSP检测由介质污染引起液压系统故障的方法来实现工程机械液压系统故障机理的研究。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：提供一种基于DSP检测由介质污染引起液压系统故障的方法。其内容如下：

第一步，基于DSP的工程机械液压系统介质污染在线诊断方法，整个诊断系统包括信息获取系统、数据处理系统、人机交互显示界面。其中信息获取系统通过各种传感器直接与液压工作介质相连接，从而获取所要求得物理参数；数据处理系统主要负责把传输来的物理参数通过放大电路，滤波和信号转化等技术形成模拟信号，模拟信号通过A/D模数转换经模拟信号转化成数字信号，再经过(数字信号处理)DSP处理器通过CAN总线传输给人机交互系统。

第二步，数字信号处理器(DSP)采用面向数字，运动控制的TMS320C24C54x芯片。

第三步，各种灵敏度高的传感器包括温度传感器以检测油液温度变化；黏度传感器以检测油液的黏度系数；密度传感器以检测油液密度变化；流量传感器以检测各个进出油口的油液流量。

第四步，液压回路系统采用均布式传感器安置方式，各个安置点的传感器都是采用集成块系统以简化系统布线方式。

本发明有如下有益效果：

采用基于DSP的数字信号处理器实现信号处理速度、精度的先进水平，满足工程实际需求。

选取灵敏度高的温度传感器、黏度传感器、密度传感器和流量传感器均布液压系统回路确保了对油液介质必备参数的提取，保证了能够全面综合和有效地对液压介质进行定性分析，提高了检测诊断精度和可信度。

本发明主要是打破了传统介质诊断的离线分析法，该方法具有明显的操作不便，耗时费力，诊断精度低、实时性不强等缺陷；而采用在线实时监测诊断方法实现故障的人机交互，提早预防液压系统的崩溃，无论对设备本身还是对操作工人都降低了危险系数，值得推广。

附图说明

本发明的具体结构由以下具体实施方式及其附图给出。

图1是介质污染在线诊断系统的框图；

图2是液压回路传感器位置布置图；

图3是故障诊断分析图。

具体实施方式

下面结合附图对一种基于DSP的介质污染诊断方法进行详细解释说明。

如图1所示，本发明是基于DSP的液压系统介质污染在线诊断方法，整个诊断系统包括信息获取系统、数据处理系统、人机交互显示界面。其中信息获取系统通过各种传感器直接与液压工作介质相连接，从而获取所要求得物理参数；数据处理系统主要负责把传输来的物理参数通过放大电路，滤波和信号转化等技术形成模拟信号，模拟信号通过A/D模数转换经模拟信号转化成数字信号，再经过数字信号处理器(DSP)通过CAN总线传输给人机交互系统。

数字信号处理器(DSP)采用面向数字，运动控制的TMS320C24C54x芯片。由于这种芯片运算速度快，运算精度高，工程实践中造价廉，故得以广泛应用。