[实用新型]基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置

权利要求书

1.一种基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：包括用于采集水泵声发射信号的声发射信号采集单元(1)、用于检测水泵进口侧水压和出口侧水压的两个压力传感器(2)、数据采集单元(3)和用于根据所述声发射信号和水压诊断水泵空化故障并输出诊断结果的诊断处理单元(4)，所述声发射信号采集单元(1)、压力传感器(2)分别通过数据采集单元(3)与诊断处理单元(4)相连，所述诊断处理单元(4)包括用于根据输入的声发射信号提取声发射特征的特征提取单元(41)、用于根据输入的两路水压获取水泵扬程的扬程计算单元(42)和用于根据声发射特征和水泵扬程诊断水泵空化故障的诊断单元(43)，所述特征提取单元(41)、扬程计算单元(42)分别与诊断单元(43)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述声发射信号采集单元(1)包括多个声发射传感器，且至少一个声发射传感器粘附固定于水泵进口侧的泵体上、至少一个声发射传感器粘附固定于水泵出口侧的泵体上。

3.根据权利要求2所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述声发射信号采集单元(1)还包括用于对声发射传感器输出的声发射信号进行放大过滤的前置放大器(11)，所述声发射传感器分别通过前置放大器(11)与数据采集单元(3)相连。

4.根据权利要求1所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述两个压力传感器(2)中的一个压力传感器(2)设于水泵进口侧的管道中，另一个压力传感器(2)设于水泵出口侧的管道中，且所述两个压力传感器(2)的布置高度相同。

5.根据权利要求1所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述诊断处理单元(4)还包括用于对输入的声发射信号和水压进行滤波的数字滤波模块(40)，所述数据采集单元(3)分别通过数字滤波模块(40)与特征提取单元(41)、扬程计算单元(42)相连。

6.根据权利要求1所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述数据采集单元(3)包括用于对输入信号进行加窗取样的信号采样单元(31)和用于将输入的模拟信号转换为数字信号的模数转换单元(32)，所述信号采样单元(31)的输入端分别与声发射信号采集单元(1)、压力传感器(2)相连，所述信号采样单元(31)的输出端通过模数转换单元(32)与诊断处理单元(4)相连。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述特征提取单元(41)包括用于根据声发射信号的信号能量构建特征矢量的特征矢量生成模块(411)，所述诊断处理单元(4)还用于根据水泵工况提供对应标准矢量的标准矢量存储单元(44)，所述特征矢量生成模块(411)的输出端、标准矢量存储单元(44)的输出端分别与所述诊断单元(43)相连，所述诊断单元(43)根据所述扬程计算单元(42)输出的水泵扬程查询所述标准矢量存储单元(44)获取水泵当前工况对应的标准矢量，并根据所述特征矢量生成模块(411)输出的特征矢量与所述标准矢量诊断水泵空化故障并输出诊断结果。

8.根据权利要求7所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述特征提取单元(41)还包括用于提取声发射信号事件计数的事件计数获取模块(412)，所述事件计数获取模块(412)的输出端与所述诊断单元(43)相连，所述诊断单元(43)根据所述事件计数获取模块(412)输出的事件计数诊断水泵空化故障并输出诊断结果。

9.根据权利要求8所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述特征提取单元(41)还包括用于提取声发射信号振铃计数的振铃计数获取模块(413)，所述振铃计数获取模块(413)的输出端与所述诊断单元(43)相连，所述诊断单元(43)根据所述振铃计数获取模块(413)输出的振铃计数诊断水泵空化故障并输出诊断结果。

10.根据权利要求9所述的基于声发射检测的水泵空化故障诊断装置，其特征在于：所述特征提取单元(41)还包括用于提取声发射信号中心频率的中心频率获取模块(414)，所述中心频率获取模块(414)的输出端与所述诊断单元(43)相连，所述诊断单元(43)根据所述中心频率获取模块(414)输出的中心频率诊断水泵空化故障并输出诊断结果。