[发明专利]一种基于脉冲指标的旋转机械故障诊断方法

摘要

本发明提供一种基于脉冲指标的旋转机械故障诊断方法，用信号分离的思想构建脉冲指标，克服现有脉冲指标诊断技术的缺点，提高诊断的精确度和可靠性，通过标准振动信号将实时采集振动信号分为无故障振动信号和混合信号，用混合信号和无故障振动信号构建脉冲指标，具有对故障诊断更加灵敏，更加能够通过信号的变化检测微弱故障特征信号。旋转机械设备正常运行和发生故障时，脉冲指标的取值范围重叠少，不同状态下脉冲指标变化明显，对裂轴加偏心轴类故障比较敏感，能够很好地将此故障与其他故障区分开来，旋转机械故障诊断的精确度和可靠性高。

主权项

1.一种基于脉冲指标的旋转机械故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过振动加速度传感器采集旋转机械在运行磨合期后的正常运行参数，所述正常运行参数为按抽样频率fs采集的无故障振动信号s0(t)(t＝0,1,…,T‑1)；(2)对无故障振动信号s0(t)进行归一化处理后得到标准振动信号s(t)；(3)对标准振动信号s(t)做快速傅里叶变换得到标准振动频域信号S(k)(k＝0,1,…,K‑1)；(4)通过振动加速度传感器采集旋转机械需要故障诊断时的运行参数，所述故障诊断时的运行参数为按抽样频率fs实时采集旋转机械运行中的实时采集振动信号z(t)(t＝0,1,…,T‑1)；(5)对实时采集振动信号z(t)做快速傅里叶变换得到实时振动频域信号Z(k)(k＝0,1,…,K‑1)；(6)对标准振动频域信号S(k)取复共轭为S(k)*，将Z(k)与S(k)*相乘得到Y(k)(k＝0,1,…,K‑1)，再对Y(k)(k＝0,1,…,K‑1)做快速傅里叶逆变换得到两个信号Z(k)与S(k)*的相关函数I(t)(t＝0,1,…,T‑1)；(7)在t＝0,1,…,T‑1中取相关函数I(t)的模|I(t)|，|I(t)|的最大值所对应的时间点为实时采集振动信号和标准振动信号的延迟时间τ，τ＝argmax|I(t)|；(8)求实时采集振动信号z(t)与延迟后的标准振动信号s(t‑τ)的相关系数c，c＝E[z(t)s(t‑τ)]；(9)计算混合信号y(t),y(t)为故障特征提取信号和噪声的混合信号，y(t)＝z(t)‑cs(t‑τ)；(10)计算出脉冲指标