利用三维声场空间特征诊断轴承故障

摘要

基于阵列测试和近场声全息技术的声像诊断技术利用声源表面声压幅值分布变化特征诊断机械状态,解决了传统声诊断技术的测点选择困难等问题.但由于忽略了法向维度的变化信息,声场描述不够完善,在弱故障工况下诊断困难.进一步挖掘近场声全息技术内涵,提出一种基于三维声场空间特征的声场诊断方法,并利用轴承故障诊断实验验证声场诊断技术相对于声像诊断技术的优越性.首先通过阵列测试获得噪声信号,利用近场声全息技术得到轴承的三维离散场点声压幅值;然后沿法向在一个波长范围内序列拾取N个声场空间断层,对每个断层面提取纹理特征,并顺序排列构建声场空间特征模型.最后通过对比训练样本识别效果,获得最佳的声场特征模型,用于后续的诊断识别.在轴承诊断实验中,基于三维声场空间特征的声场诊断技术比声像诊断技术诊断效果改善了10％以上,有效验证了声场诊断技术的优越性,同时进一步发展了基于阵列测试的声诊断技术.