船舶柴油机振动信号分析与处理程序开发_张仕海

又 对原
系的 情况 收集 必 要 的 信 息 以增 加评定 的 科 学 性
2 4
.
来 图 纸 与功能 链 的有 关 部 分作 了 细化
用 不 同 逻 辑 链 图 表示
。
。
不 同的功能 可
抓牢 关健 顺 膝摸 瓜 现 代 液 压 装 置 日趋 复 杂 往 往是 机 电 液 气 系 统
,
, 、 、
、
逻 辑 链 图 的 具 体 做 法是 将 与 某 功 能 相 关 的 各 元 件
3 2
, , ,
如 图 2 中 4 所示
3 3
.
。
信 号 统 计 特 征参
系 统 中设 计 可 求 的
数 和计 葬
统计特征 参数 主 要 有
均 值 方差 偏 态 峭 度
最 大值
、 、 、 、 、
:
、
最小 值
。
、
标准
差 均 方 根 对于 这 些 参
数
,
用 户 直接 点 击相 应
。
的 按 钮 即 可 求 出 当前 信
合 ) ) ) ) ) 合 ) 合 , 心 口哎 祀洲 熟卜 合 ) 合 , 心 七闪
, , 、
损 与缺 陷等 ; 利 用 机 身 的 振 动 信 号 可 以 监 测 和 诊 断 柴
合 , 奋 , O 夕心 , O , 心 , 心 , 心令 合 , 心叮 闪 牡卜 >
。
合 ) 合 ) 合 ) 今 》 》 2 合 , 合 2 合 》 吞夕 O , 心 , 心 令
液 压 装 置 故 障 为 了 能得 出 比 较精 确 可 信 的 结论 可 通
过 不 同的 方式
,
,
,
件 现 场故 障现 象 中是 否 所 有 条 件 都 已 具 备 还 缺 少 点
什 么 由此 来 判 断故 障 是 否 存 在 逻 辑链 包括 船 舶 液 压 装 置 的 某 个功 能 实 现过 程 中 从 最 初 发 生 动 作 信号 到最
本 程 序 的设 计 在 M A T L A B 语 言 环 境 下 完成
要 分 为 两 个 步 骤 : 首先
, 、
,
主
是反 映 柴 油 机 内在 关 系极 其 有效 的敏 感 参数
。
,
对柴油
,
,
G U I 图 形 界 面 的 布置
,
将 所需
机 不 同 的工 作 过 程 或故 障 的 体 现 也 存 在 着敏 感 性 的 问
。
,
但 现 有 设 备 的 技术
,
, ,
。
资 料 数童 多 又 充满 与故 障无 关 的 内容 从 查 阅 到 分 析
判定 十分 不 便 为 此 采 取 抓牢 关键 顺 膝摸 瓜 的方 法 具 体应 用 逻 辑 链 分 析 法 来 判 定 故 障 理关 系
,
。
如 果 粗 线条 逻 辑
,
即 可 在 此环 节 编 出更 细 的 对 于 整 个 系 统 也 可编 出 粗
船 舶 柴 油 机 振 动信 号 分 析 与处理 程 序开 发
天 津理 工 大 学 交 通 运 输 学 院
【 内容 提 要 】此 文 以 船 舶 柴 油 机故 降诊 断 为 目 的
以 振 动 信 号分 析 与 处 理 方 法 的 理 论 为 基 础 LA B
, ,
张仕 海
、
油 机 气 缸 内工 作 过 程
目前 基 于 振 动
,
(2 ) 将 各 同类 方 法 置 于 同 一 界 面 中 且各 种 方 法 相
互 独立 互不影 响
。
信 号 分 析 的 柴 油 机 故 障诊 断 技 术 主 要 用 于 以 下 几 个 方
: 面 对 机 座 表 面 振 动 信 号 的 监 测 与 分析 可 及 时 发 现 轴
止 点 ( 欧认 值 为 样 本 总 长 度 ) 两 个功 能项 输 人 相 应 的
,
。
本 系统 中设 计 了一 种
、 、 ,
Bu t e t
器 可 实现 低 通 带通 高通 等 各项 功 能
~
t h I IR r
。
型滤波
。
另 外程 序 中还
设 计 了 去 均 值 的 功 能 以除去 信 号 中 的 直流 信 号
的转 速 ( / m i n )
r
,
发火 顺 序 以 及 柴 油机
, ,. 出部 分 Nhomakorabea系 统会 根 据 第 一 缸 的 上 止 点 信 号 自动
。
生 成 其它 缸 的 上 止 点 信号
例如 六 缸 柴油机 发 火顺
,
序为
圈 1 3
1一 5一 3一 6一 2一 4
,
/ m in 时 生 成 的 转 速为 3 89 r
、
、
,
具 有 雄 厚 的 理 论基 础 完善 的 分 析 测 试 设备 准 确 可 靠
的 诊 断结果 和 便 于 实 时诊 断 等优 点
。
。
对 不 同的 振 动 信
,
程 序 的 设 计 思想 主 要 体 现 在 以 下 几 个方 面 :
号 应采 取 不 同 的 分 析 方 法 的方 法 进 行分 析 和 比较
数值 系统 能够 自行 计算 出 所 截取 的 样 本 长 度 另外 当任 意物 人 以 上 三 组 输人 t 中 的两项 时 系 统 可 以 自
,
,
,
。
另外
,
系 统 中 还 设 计有 快 速 傅 立 叶变 换 及 其 逆 变
。
换 的功 能 用 以 考 察 信号 的 频 域构成
,
动 计 算 出第 三 项 的 值
。
。
逻 辑 链 图 作进 一 步分 析
,
,
。
逻 辑 链 分 析 法 是 在确 定 系 统 正 常 状 态 下
通 过物
略 的 网 状 逻 辑链
,
以 便 从 整 体 上 较 直 观认 识 系 统 的 能
着重 考 察 系 统完 成 某 个 动 作 所 必 须具 备 的 条
量 与 信 息 的 传 递 过 程 及 各 功 能之 间 的 关 系
程 序 的 设 计 流 程 如图 1 所示
外 图 形 在 新 窗 口 打 开 或 同时 输 出多 个 图 形被选 中后 系统 会 重 新打 开 一 个 窗 口 以 输 出 一 个或 多个 图 形
户 可 以 在 该 窗 口 上 对 图形进 行 重 新编 辑
、 、
。
用
处 理 保存等
操作
。
信 号加 载 部 分主 要 是 将用 户测取 的 振 动信 号 加载
号 的相 应 值 如 图 2 中 5
所示
3 4
.
。
信 号预 处理 与信
在 柴 油 机 的 振 动信
号 变换
号中
图2
.
,
存 在着 大 t 的 干
,
扰 信号
系统 主 操作 界 面
尤其 是 各 缸联
,
体机
,
因 各 缸 发 火顺 序 运 行 中彼
,
3 1
参数扮入 粉 出方 式选 择 及信 号加 载部分
系 统 中首 先要 输 人 的 参 数有 ( 如 图 2 中
后 执行 器 动作 完成 所 涉 及 的 每 个 环 节
, ,
采 用 不 同 的 技术 手 段
, ,
,
考察 同一 问 题
。 。
,
。
然 后 将 各结 果 综 合 分析 最 后 得 出 正 确 的 结 论
,
4 收 集 必 要 信 息 增 加 评定 科学性 船舶 液 压 装 置 () 故 障分析 过 程 中 也 可 能对某个 设 备 或 某个 部 件 内部状
要经 历 多 个 环 节 协 同 工 作
,
各 环 节在 工 作 过 程 中 的 输 人 量 与输 出 t 之 间 的逻 辑关
系 以 便 按 逻 辑 图顺 藤 摸 瓜 地 查 找故 障 逻 辑链 图 可 根 据 实 际 需 要 制 定 链 某 个 环 节 被 证 实有 故 障
, ,
过 有 关 的 图纸 来 清 理 故 障 的 线 索
。
泉油 机振 动信 号分析 与 处 理 系统 界 面 布 1 图
上止 点 信 号 如 图 3 所 示 ( 见 下 页 )
.
系统功能简 介
该 系统的 主 要 应用 界 面 如 图 2 所 示
。
待分析 信 号选 择 当 信 号 加 载 后 必 须 选 择某 一 路 信 号 或 任 意 两 路 信号 进 行 分析 用 户 可 从 界 面 中信号选 择栏 任 意 选 取
这 样 既 能 满 足 不 同使 用 者 的 要 求
。
,
,
又 能满 足 使 用 者 对 不 同方 法 的 要 求
、
系 因 变形 偏 心 不 平 衡 引 起 的 振 动 以 及发 现轴承 的 磨
、
、
( 3 ) 对 图 形 的 输 出设计 了新 窗 口 打 开 的 功 能 使 用
户 能够 方 便 地 对 图 形进 行 处 理 编 辑 保 存 等操 作
船 粕 荣 油 机 振 动 信 号分 析 与处 理 程 序 开 发
—
张 仕海
系统 中设 计 了 大
导用 户 操 作
。
的 帮 助 和 错误 提 示 信息 引
。
,
2
中 2 所示 ) 选 中后 系 统 会 根 据 当前分析 的 结 果 在 界 )
,
。
, ,
。
面 的 中 间 部 分输 出图 形或 数 据 ( 如 图 2 中 n 所 示 ) 另
l 所示