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往复式压缩机动态信号采集与分析系统研究

作　者: 王智伟
导　师: 王金东
学　校: 东北石油大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 往复式压缩机虚拟仪器 LabVIEW 示功图
分类号: TH45
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 38次
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内容摘要

往复机械广泛应用工业、农业、交通运输、国防以及科学研究等各个领域中,其具有结构复杂,激励源多等特点,在实际生产中,一旦发生故障,不仅会影响工业生产过程,造成巨大损失,还会带来一系列安全问题。因此,为了保证机组安全运行,生产企业需要一套经济可靠的往复式压缩机故障诊断系统对压缩机故障进行早期监测及诊断。随着电子技术和软件技术的发展,虚拟仪器技术融合计算机强大的硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制,大大增强了传统仪器的功能。利用虚拟仪器技术开发机械设备状态监测与故障诊断系统,成为机械故障诊断领域中的研究热点。本文介绍了压缩机故障诊断技术和虚拟仪器技术,并总结了压缩机信号的常用处理方法。随后利用NI公司的LabVIEW软件进行编程,开发信号采集与分析系统。在转子实验台上测试本系统的稳定性与可行性,并将该系统应用于往复式压缩机的信号采集与分析,实时地显示压缩机在工作过程中的状态参数。通过与标准工作状态下示功图及小波重构后的图形进行对比分析,诊断压缩机运行过程中出现的故障。该论文研究成果为往复式压缩机故障诊断仪器的开发提供了一种新的思路和切实可行的方案。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 引言  9
  1.2 压缩机的故障诊断技术  9-13
    1.2.1 往复式压缩机故障诊断的难点  9-10
    1.2.2 往复式压缩机故障诊断的发展  10-11
    1.2.3 机械设备故障诊断技术的研究现状  11
    1.2.4 在线监测技术研究现状和发展趋势  11-13
  1.3 虚拟仪器的应用研究  13-17
    1.3.1 虚拟仪器的优点  13-15
    1.3.2 国外虚拟仪器的现状  15-16
    1.3.3 国内虚拟仪器的现状  16
    1.3.4 虚拟仪器的发展趋势  16-17
    1.3.5 LabVIEW 介绍  17
  1.4 本文研究的主要工作  17-19
第二章压缩机信号的常用处理方法  19-38
  2.1 压力信号的分析处理  19-23
    2.1.1 往复式压缩机示功图  19
    2.1.2 示功图的归一化  19-20
    2.1.3 基于边界趋势分析的示功图识别  20-22
    2.1.4 示功图对比分析  22-23
  2.2 振动信号的时域分析  23-26
  2.3 振动信号的频域分析  26-32
    2.3.1 傅里叶变换  26-29
    2.3.2 小波变换分析方法  29-30
    2.3.3 小波包分析  30-32
  2.4 基于神经网络的故障特征识别  32-35
    2.4.1 神经网络的特点  33
    2.4.2 神经网络模型  33-35
  2.5 基于支持向量机的故障特征识别  35-37
    2.5.1 支持向量机的定义  35-36
    2.5.2 支持向量机的核函数  36-37
  2.6 本章小结  37-38
第三章信号采集与分析系统的研究  38-46
  3.1 信号采集与分析系统的组成  38
  3.2 信号采集分析系统的硬件设计  38-41
    3.2.1 压力引出装置  38-40
    3.2.2 USB 总线接口  40-41
  3.3 信号采集与分析系统的软件开发  41-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章采集与分析系统的应用  46-57
  4.1 室内实验研究  46-49
  4.2 往复式压缩机的实测数据分析  49-56
    4.2.1 压缩机结构及测点布局  49-51
    4.2.2 往复式压缩机示功图的监测  51-53
    4.2.3 气阀振动信号小波分解与重构  53-56
  4.3 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-61
发表文章目录  61-62
致谢  62-63
详细摘要  63-73

往复式压缩机动态信号采集与分析系统研究

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