[发明专利]旋转机械设备自动诊断系统及方法

权利要求书

1.一种旋转机械设备自动诊断系统，其特征在于，包括传感器模块、信号采集模块以及信号处理模块，所述传感器模块、信号采集模块以及信号处理模块依次连接；

传感器模块，用于获得振动或声学信号，所述传感器模块的输入端与旋转机械设备连接，输出端与信号采集模块连接，所述传感器模块包括至少一个振动加速度传感器或至少一个声学传感器；

信号采集模块，用于对传感器模块获得振动或声学信号转换为数字信号输出，所述信号采集模块输出端与信号处理模块连接；

信号处理模块，用于对采集的振动或声学信号进行时频分析，再在时频分析结果的基础上利用同步挤压分析以得到高分辨率的时频表示结果，然后在时频表示结果的基础上利用代价函数形式的脊线识别方法从多个时频点搜索目标转速脊线，并将多个目标转速脊线进行融合以获取准确的转速信息；

对所述信号采集模块输出的的数字信号进行包络分析来得到包络波形，利用转速信息对数字信号的包络波形迭代广义解调分析得到广义阶次谱，若所述广义阶次谱出现相应的故障特征阶次，则指示故障状况。

2.如权利要求1所述的旋转机械设备自动诊断系统，其特征在于，所述振动加速度传感器为内置的压电型振动传感器。

3.如权利要求1所述的旋转机械设备自动诊断系统，其特征在于，所述声学传感器为内置的压电型声学传感器。

4.如权利要求1所述的旋转机械设备自动诊断系统，其特征在于，所述信号采集模块包括用于信号采集的采集板卡，所述采集板卡至少包括单输入模式和输出模式。

5.如权利要求1所述的旋转机械设备自动诊断系统，其特征在于，所述信号处理模块包括计算机以及计算机内的同步挤压时频脊线识别分析程序和广义阶次分析程序。

6.一种旋转机械设备诊断方法，其特征在于，具体步骤包括如下：

（1）信号采样：通过传感器采集振动或声学信号；

（2）信号初步处理：先对振动或声学信号进行调理，再进行等时采样，将来自传感器的模拟信号转换为数字信号；

（3）信号分析步骤：对所述转换后的振动或声学信号进行同步挤压时频脊线识别分析步骤和广义阶次分析步骤，得到广义阶次谱，从广义阶次谱中可出现采集的振动或声学信号中的故障特征，得出旋转机械设备故障诊断结果；

所述同步挤压时频脊线识别分析步骤包括：对采集的振动或声学信号进行时频分析，再在时频分析结果的基础上利用同步挤压分析以得到高分辨率的时频表示结果，然后在时频表示结果的基础上利用代价函数形式的脊线识别方法从多个时频点搜索目标转速脊线，并将多个目标转速脊线进行融合以获取准确的转速信息；

所述广义阶次分析步骤包括：对采集的振动或声学信号进行包络分析，得到包络波形，利用转速信息对振动或声学信号的包络波形迭代广义解调分析以得到广义阶次谱。

7.如权利要求6所述的旋转机械设备诊断方法，其特征在于，对旋转机械设备故障特征的理论阶次与广义阶次谱显示的结果进行匹配，以此判断旋转机械设备健康状态，若匹配成功则将匹配结果和诊断结果显示并报警或打印输出结果。

8.如权利要求6所述的旋转机械设备诊断方法，其特征在于，所述信号初步处理包括：先对振动或声学信号进行滤波、放大、整形方式调理，再经过等时采样，将来自传感器的模拟信号转换为具有等时间隔特征的数字信号。