[实用新型]基于遗传基因算法的设备故障诊断仪

说明书

本实用新型属于机器或结构部件的静或动平衡的测试技术领域，具体涉及到结构部件振动测试、冲击测试、流体力学测试以及发动机的测试。

在生产中对运转设备的故障进行诊断，几十年前国外曾研制出一种简易的诊断装置，该装置通过对被检测设备的声音、振动等信号进行处理，用有量纲参数对设备的运行状态进行诊断。该装置结构简单、测量精确度低、适应范围小，对运转变化工况设备的故障很难准确地诊断出结果。

目前在生产中对运转设备在运行中的故障进行诊断的一种仪器是在线式运转设备诊断装置，有美国本特利公司、荷兰飞利蒲公司生产的运转设备在线检测系统装置，这些装置存在结构复杂、投资大、生产成本高等缺点，而且缺乏故障的分析诊断功能。

在生产中对运转设备在运行中的故障进行诊断的另外一种仪器是离线式诊断仪，有数据采集器，故障诊断仪，采用付里叶频谱的办法进行诊断，这些仪器只能对在运转中能产生周期变化正弦信号仪器的故障进行诊断，对在运转中产生摩擦、撞击、燃爆信号的运转设备的故障无法进行诊断。

本实用新型的目的在于克服上述运行设备的故障诊断设备和仪器的缺点，提供一种测量精度高、适应范围广、自动化程度高、能准确迅速地诊断出运转设备故障的基于遗传基因算法的设备故障诊断仪。

为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是它包括：

电源电路，为整机提供工作电源。加速度传感器放大器，对所接收运转设备的振动加速度信号转换成电信号放大后输出。可编程增益控制电路，输入端接加速度传感器放大器的输出端，对所输入的电信号增益后输出。摸拟变换回路，输入端接可编程增益控制电路的输出端，该电路调整输入范围可使±5v的信号在0～5v之间变换。可编程高通滤波器，输入端接摸拟变换回路的输出端。可编程低通滤波器，输入端接可编程高通滤波器的输出端。单片机，对整机的协调运行和工作的控制，该单片机的输入端接可编程低通滤波器的输出端和键盘接口、输出端接显示器接口，通过总线与电源电路和可编程增益控制电路相连。收发两用机，该机与端口以及通过总线与单片机相连。实时时钟电路，该电路通过总线与单片机相连，为单片机提供时间控制信号。它还包括通过总线与单片机相连接用于存储程序和数据的程序存储器。

本实用新型与现有的运转设备的故障诊断仪相比，采用计算机数据处理系统，对所采集的信号进行放大、滤波，由计算机数据处理系统进行数据处理和故障特征提取，可对旋转机械、往复机械、发动机、齿轮箱、轴承等机械设备在运行过程中根据该仪器输出计算结果的范围，诊断出失衡、不对准、摩擦、撞击、剥落、裂纹、油膜涡动、油膜振荡、旋转脱离、内燃机燃爆异常、气阀损坏等多种故障，为现场工程技术人员提供可靠依据，保证设备维修的准确性和可靠性，提高了设备现代化管理水平。它具有测量精度高、适应范围广、自动化程度高等优点，能准确迅速地诊断出运转设备的故障。

图1是本实用新型的电气原理方框图。

图2是本实用新型的电源电路图。

图3本实用新型的放大滤波器电路图。

图4是本实用新型的计算机数据处理系统电路图。

图5是图4中单片机U1的滤波器电路图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

在图1中，加速度传感器放大器将接收到的运转设备振动的加速度信号转换成电信号进行放大后输出到可编程增益控制电路，信号通过可编程增益控制电路后输出到摸拟变换回路，摸拟变换回路将±5v的摸拟信号转换成0～5v的信号，可编程高通滤波器将输入的电信号按照设定可滤掉周波数在5HZ、1KHZ、5KHZ设定范围以下的波，再输出到可编程低通滤波器，可编程低通滤波器将输入的电信号按照设定可滤掉周波数在1KHZ、5KHZ、20KHZ范围以上的波，然后输出到单片机，单片机将输入的电信号经A/D转换成数字信号进行数据处理通过显示器接口输出，实时时钟电路为单片机提供时间控制信号，单片机为实时时钟电路的时间控制信号进行核对，收发两用机可实现外界与单片机数据的交换，程序存储器为单片机存储程序及数据，键盘的信号通过键盘接口输入到单片机。

在图2中，本实用新型的电源电路由升压直流/直流变压器、噪声滤波器、电压逆变器连接构成。