[发明专利]基于Labview的齿轮故障诊断控制系统及其诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于Labview的齿轮故障诊断控制系统及其诊断方法，包括图像采集单元，故障诊断单元，所述的图像采集单元设有工业相机、图像采集卡，工业相机采集齿轮啮合处图像传入图像预处理单元，图像预处理单元对图像进行预处理后传入故障诊断单元，故障诊断单元对齿轮啮合部位图像进行识别及分析；故障诊断单元生成报告及输出控制指令至逻辑控制单元，逻辑控制单元对控制指令进行逻辑处理后向提示器发出继续运行或需要紧急停车信号。本发明通过对齿轮工作时的图像进行采集并分析，结果更加直观、清晰，分析更准确，有效对齿轮所发生断齿、点蚀、磨损、胶合等故障进行诊断，避免齿轮故障引起重大安全事故。

技术领域

本发明涉及故障诊断系统，具体是一种基于Labview的齿轮故障诊断控制系统及其诊断方法。

背景技术

齿轮传动是机械设备中多用的传动方式，齿轮也是机械设备中应用最广泛的基础部件，广泛应用于煤矿机械、工厂机床、交通运输等领域。

由于齿轮的运行强度高，经常发生断齿、点蚀、磨损、胶合等故障，并引起重大安全事故。据统计传动机械中近八成的故障由齿轮引起，旋转机械中近一成的故障由齿轮故障引起。因此对齿轮进行故障诊断研究具有重要意义。

目前，针对齿轮故障诊断或测试系统大多采用对运行齿轮的振动信号进行采集分析，而对于图像进行采集并分析的情况较少，并且对图像进行采集分析相对于对振动信号进行采集分析而言更加直观于清晰。

随着计算机技术及测试技术的飞速发展，虚拟仪器（Virtual Instrument 简称VI）正逐渐成为测试领域的发展方向。Labview由美国一家仪器公司研制开发，利用图形化的编程语言，采用框图等相对直观的形式进行平台开发，被广泛应用于测量、控制、仿真以及快速开发等领域，拥有强大的数据处理功能，是目前虚拟仪器编程的首选。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于Labview的齿轮故障诊断控制系统及其诊断方法，对工作中的齿轮图像进行实时的采集、分析，对齿轮所发生断齿、点蚀、磨损、胶合等故障进行诊断，避免齿轮故障引起重大安全事故。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于Labview的齿轮故障诊断控制系统，包括图像采集单元，故障诊断单元，所述的图像采集单元设有工业相机、图像采集卡，工业相机采集齿轮啮合处图像传入图像预处理单元，图像预处理单元对图像进行预处理后传入故障诊断单元，故障诊断单元对齿轮啮合部位图像进行识别及分析；故障诊断单元生成报告及输出控制指令至逻辑控制单元，逻辑控制单元对控制指令进行逻辑处理后向提示器发出继续运行或需要紧急停车信号。

所述的基于Labview的齿轮故障诊断控制系统的控制方法，包含以下步骤：

（1）故障诊断控制系统开始运行，首先对系统进行初始化设置，然后图形采集单元开始对齿轮图像进行采集；

（2）当图形采集单元采集的图像传输到图像预处理单元后，图像预处理单元对采集的图像进行相应的处理，分为图像灰度化、图像去噪、图像增强、图像分割；

（3）经过预处理的图像传输到故障诊断单元，故障诊断单元根据图像形态自动把故障类型分为断齿、点蚀、磨损、胶合故障形式，并生成报告；

（4）逻辑控制单元根据故障诊断单元得出的结果，发出可以继续运行或需要紧急停车的信号。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：

相对于现有技术针对齿轮故障诊断或测试系统采用对运行齿轮的振动信号进行采集分析，本技术方案通过对齿轮工作时的图像进行采集并分析，结果更加直观、清晰，分析更准确，有效对齿轮所发生断齿、点蚀、磨损、胶合等故障进行诊断，避免齿轮故障引起重大安全事故。