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《基于labview的發(fā)動(dòng)機(jī)故障振動(dòng)信號分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第30卷第6期遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.30,No.62010年12月JournalofLiaoningUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Dec.2010基于Labview的發(fā)動(dòng)機(jī)故障振動(dòng)信號分析霍紅博,何輝(遼寧工業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院,遼寧錦州121001)摘要:基于Labview測試系統(tǒng)的軟硬件選擇與設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上利用了Labview的高級信號處理工具箱中的小波包信號分解的模塊,分別對發(fā)動(dòng)機(jī)怠速900r/min及中速2000r/min的正常
2、及故障振動(dòng)信號實(shí)現(xiàn)了小波包分解。通過實(shí)際測量和分析,驗(yàn)證了該方法的可行性,并得到初步規(guī)律。關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī)故障;振動(dòng)信號;Labview測試系統(tǒng);小波包分解中圖分類號:U464文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1674-3261(2010)06-0-0AnalysisofFailureVibrationSignalfromEngineBasedonLabviewHUOHong-bo,HEHui(Automobile&TrafficEngineeringCollege,LiaoningUniversityofTechnology,
3、Jinzhou121001,China)Keywords:enginefailure;vibrationsignal:Labviewtestingsystem;waveletpacketdecompositionAbstract:ThesoftwaredesignandhardwarechoiceoftestingsystemwerecompletedbasedonLabview,waveletdecompositionofmodelsinadvancedsignalprocesstoolboxofLabviewwa
4、sadoptedtohavedecomposedthefailureandnormalvibrationsignalsofengineunderidle900r/minandmiddlespeed2000r/min.feasibilityofthismethodisverifiedwiththeactualmeasurementandanalysis,withpreliminaryruleobtained.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的重要?jiǎng)恿ρb置,其結(jié)構(gòu)復(fù)壓電加速度傳感器(圖1),電荷放大器(圖2),NI雜,工作條件惡劣,在長
5、期使用過程中處于各種復(fù)USB-6009數(shù)據(jù)采集卡(圖3)。雜環(huán)境,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)參數(shù)或性能參數(shù)將會降本課題主要用到的編程軟件是Labview,同時(shí)低,這終將導(dǎo)致故障,從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)部分或完全要安裝NI-DAQmx驅(qū)動(dòng),還需要用到LabVIEW的高喪失工作能力,因此發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷已經(jīng)引起人們級小波分析工具箱。高度重視。通過發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號的分析可以為發(fā)動(dòng)1.2軟件的實(shí)現(xiàn)過程[1]機(jī)故障診斷提供依據(jù)。本課題在建立Labview測試(1)小波分解原理。小波分解是將頻帶進(jìn)行多層系統(tǒng)基礎(chǔ)上,對發(fā)動(dòng)機(jī)的正常和故障振動(dòng)信號進(jìn)行次劃分
6、,對多分辨率,分析沒有細(xì)分的高頻部分進(jìn)測試與分析,對于掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的故障特征,為發(fā)動(dòng)一步分解。并能夠根據(jù)被分析信號的特征,自適應(yīng)機(jī)故障診斷提供有效的方法和手段。地選擇相應(yīng)頻帶,使之與信號頻譜相匹配,從而提高了時(shí)頻分辨率,因此小波分析具有更廣泛的應(yīng)用1系統(tǒng)硬件組成及軟件設(shè)計(jì)價(jià)值。時(shí)域信號為f(t),則其連續(xù)小波變換為:1.1系統(tǒng)硬件組成1+∞tb?Wab(,)、=Ψft()()dt(1)f∫首先根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行了硬件的選擇,包括:a?∞a收稿日期:2010-10-26作者簡介:霍紅博(1982-),男(滿族),遼寧興城人
7、,碩士生。何輝(1954-),男,遼寧錦州人,教授。390遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第30卷圖1加速度傳感器圖2電荷放大器圖5level和path參數(shù)2振動(dòng)信號測試及分析本實(shí)驗(yàn)分別對發(fā)動(dòng)機(jī)怠速900rpm、中速2000rpm下缸蓋,缸壁的振動(dòng)加速度進(jìn)行了測量,并對其進(jìn)行3層小波分解。圖6、7分別為怠速下缸蓋垂直加速度的正常圖3NIUSB-6009數(shù)據(jù)采集卡信號與故障信號(拔掉火花塞)的1級小波信號,工程實(shí)際中一般是經(jīng)過實(shí)際采樣得到離散信頻率為0~12.5Hz段??梢钥闯龉收闲盘柕哪芰恐堤?,因此多用離散二進(jìn)小波變換
8、進(jìn)行小波分析,離是無故障信號能量值的1.25倍左右。散二進(jìn)小波變換的實(shí)質(zhì)是將小波變換中的a,b離散為的形式。即??jkWabW(,)=(2,2)(2)ff通過小波分解可將原始信號分解成不同頻率[2~4]段的時(shí)域信號。(2)具體軟件實(shí)現(xiàn)。LabVIEW的高級小波分析工具箱中提供了小波包工具箱。在該工具箱中,主要包括了CreateWPsession