[发明专利]往复机械振动信号的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械领域，特别是关于一种往复机械振动信号的分析方法。

背景技术

众所周知，利用设备状态监测技术，监测设备的运行状态，可以了解往复机械的实际运行状况，及时发现往复机械故障征兆，从而为合理安排往复机械的维修，保证往复机械的正常运行，节约维修费用提供可靠的技术保障。振动监测技术是目前比较普遍采用的应用于往复机械状态监测基本方法。当往复机械运动部件发生异常，一般都会伴随着出现振动加大和工作性能的恶化。通过对往复机械振动信号的测量、分析和监测，可不用停机和解体就可对往复机械的劣化程度和故障性质有所了解；现在的测量方法较简单，工程应用较广泛。目前，往复机械在线状态监测系统对于往复机械振动信号的处理过程一般包括测量、采集和信号处理三个阶段，即振动信号经振动传感器测量，再经信号调理后由A/D转换完成振动信号的数据采集；振动信号的分段特征量提取；并依据设定的特征量报警门限进行报警监测；采用定时存储和报警存储方式，形成历史数据库，然后根据一定的算法确定设备报警信息，据以报警并给出维修参考数据。因此，一般的往复机械在线状态监测系统从功能上包括数据采集、信号特征量提取处理以及特征量数据的报警监测和历史数据存储等。

现有往复机械振动信号分析技术都是基本采用频谱分析方式，即利用快速傅里叶分析技术将振动信号从时域变换到频域，再从振动信号的频域来捕获信号的特征量。由于往复机械振动的复杂性，采用频谱分析方法不是往复机械振动信号特征量提取的有效手段。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种更为方便的往复机械振动信号的分析方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种往复机械振动信号的分析方法，其包括以下步骤：A依据键相信号触发完成振动信号的整周期采集；B将采集获得的振动信号进行分段，并计算每一段信号的均方根值和峰峰值作为该信号的特征值；C持续监测特征值并在特征值超限时启动报警程序。

本发明解决进一步技术问题的方案是：在上述步骤A中，振动信号的采样速度高于10KHz。

本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的步骤A中，通过在往复机械上适当部位设置振动传感器，并使之同数据采集、存储与处理设备电连接。

本发明解决进一步技术问题的方案是：根据特征值的变化趋势，根据往复机械的不同工作状态建立多个报警门限值。

相较于现有技术，本发明的往复机械振动信号的分析方法优点在于用振动信号分段特征量提取方法来代替常规的振动信号快速傅里叶变换技术频谱特征量提取方法，其提取的分段特征量与往复机械的各运动机械部件的运动动作直接相关，因而可尽早发现各运动机械部件运动过程中的微小异常，多种数据综合分析，及时发出报警信号，有利于往复机械的运行状态监测、故障诊断和维修。

附图说明

图1是本发明的往复机械振动信号分段特征值提取方法示意图。

图2是本发明的往复机械振动信号的分析方法的工作流程框图。

具体实施方式

请参阅图1以及图2，本发明提供了一种往复机械振动信号的分析方法，其通过在往复机械上适当部位设置振动传感器，并使之同数据采集、存储与处理设备电连接；该数据采集、存储与处理设备内设置数据特征量提取、存储管理程序和监测报警程序，还设置报警限，并将计算获得的特征量数据与报警限相比较，以决定是否报警，并于所述往复机械稳定运行后，依据键相传感器的信号触发，完成往复机械的曲轴旋转完整周期振动信号采集，将振动信号进行分段，并计算每一段信号的均方根值和峰峰值，这些均方根值和峰峰值作为该信号的特征值。

在所述数据采集、分析、存储与处理设备内设置数据分析程序，将振动传感器送来的原始振动波形信号进行数据采集，并对采集获得的数据进行分段特征量提取；得到曲轴不同运动角度片断内的振动信号均方根值和峰峰值并传送给所述数据存储管理程序和监测报警程序。所述往复机械振动特征量提取方法适用于所有往复机械的振动信号分析和沉降信号分析，并且有以下分析步骤：

A.依据键相信号触发完成振动信号的整周期采集；

B.将采集获得的振动信号进行分段，并计算每一段信号的均方根值和峰峰值作为该信号的特征值；

C.持续监测特征值并在特征值超限时启动报警程序。

在上述步骤A中，振动信号的采样速度高于10KHz。