振动信号

摘要： 为分析露天矿深孔台阶爆破振动幅值和频率随水平距离和高程变化的衰减规律,进行了5次爆破振动测试,分析了不同地形条件下爆破振动的衰减特点;利用小波包方法分析爆破振动信号能量的频域分布。结果表明,露天深孔台阶爆破振动存在明显的高程放大效应,三向振速中水平向振速较大,主振频率为7~10 Hz,爆破振动信号能量主要分布在7.3~14.6 Hz和14.6~29.3 Hz频带。

摘要： 分接开关在工作过程中承受显著的机、电、热应力,具有较高的故障率。本文针对触头烧蚀、磨损等缺陷,搭建M型有载分接开关实验平台,分析切换开关的固有振动特性;然后,构建开关切换过程中暂态振动小波时频信号的灰度共生矩阵,提取能量标准差作为切换过程的振动特征值;最后,模拟静触头磨损和烧蚀缺陷,提取对应能量标准差的变化规律。研究结果表明:触头磨损引起触头质量减小,2000 Hz以上高频能量标准差增大;触头烧蚀引起接触刚度降低,2000 Hz以上高频能量标准差降低。研究结果可指导有载分接开关触头状态的检测。

摘要： 滚动轴承故障的准确诊断是保障旋转类设备安全稳定运行的关键。为提升轴承故障诊断的准确性,提出一种基于自组织映射神经网络的故障诊断方法。首先,分别提取轴承运行过程中产生的振动信号时域特征和频域特征;然后,利用SOM具有的自组织特性,将特征向量输入SOM网络进行无导师自学习,以构建可视化的故障诊断模型。试验分析表明,该方法可实现对轴承不同故障类型的有效诊断,具有较好的应用前景。

摘要： 水工金属闸门是水利工程中的关键设备,其运行状态优劣直接影响到整个水利工程,甚至引起安全事故。提出一种基于振动信号分析的水工金属闸门状态识别方法,采用集合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对水工金属闸门产生的振动信号进行自适应分解,获得一系列易于分析的本征模态函数(Intrinsic mode function,IMFs),采用功率谱熵对各IMFs进行特征量化,获得能够表征水工金属闸门状态的状态特征向量,进一步结合自适应神经模糊推理系统(Adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)实现水工金属闸门状态识别。通过数据验证分析,证明所采用的基于振动信号分析的水工金属闸门状态识别方法具有较好效果。

摘要： 为了实现对潜污泵运行时的故障问题进行精准诊断,提出一种改进型Hopfield神经网络(HNN)故障诊断方法。利用BP神经网络进行编码操作,克服HNN神经网络的编码缺陷,并通过粒子群优化算法(PSO)对HNN神经网络连接权值进行优化,提高改进型神经网络的全局收敛能力,得到改进型HNN神经网络模型。基于现场实验,获得潜污泵故障运行时的振动信号特征向量,将特征向量作为样本数据对改进型神经网络进行训练,并对潜污泵的故障类型进行诊断。研究结果表明:改进型HNN神经网络全局收敛能力较好,对潜污泵典型故障的诊断准确率达到90%以上,可以实现对潜污泵运行时的故障进行精确诊断。

摘要： 有效提取变压器振动信息对于识别变压器运行状态具有重要的现实意义.本文提出一种基于自适应白噪声完整集成经验模态分解(CEEMDAN)的变压器振动信号分析方法.论文首先采用CEEMDAN将原始变压器振动信号分解成有限的固有模态分量(IMF),之后利用相关系数(CC)提取有效的IMF分量.最后,将提取出的有效IMF分量进行信号重构得到消噪结果.仿真及实测信号分析表明,该方法能够较准确实现信号消噪,成功提取出变压器振动信号的有效信息,验证了该方法的有效性和实用性.

摘要： 易变形结构在钻削过程中因受力而产生形变,不能根据刀具的钻削距离判断刀具所处状态。钻削过程中刀具切入易变形结构不同的位置会产生不同幅度的振动,通过对加速度传感器采集到的振动信号进行快速傅里叶变换(fastFouriertransform,简称FFT),将钻削过程分为5个状态。通过计算系统基频整数次谐波分量幅值的变异系数,选取部分谐波分量的幅值作为特征量进行阶段监测。选用线性转换和对数转换相结合的方式实现输入数据的归一化,输入到支持向量机与多层前馈(backpropagation,简称BP)神经网络进行钻削状态分类。实验表明:支持向量机在所有钻削状态的识别准确率在85%以上,部分钻削状态的识别准确率达到了100%;BP神经网络分类器的识别准确率略低于支持向量机。根据所识别的状态控制刀具在即将钻透时停止,测量易变形结构剩余厚度验证了该方法的精确性。

摘要： 针对实时监测得到的振动信号,从图像角度出发,提出了一种新的特征提取方法。首先,将实时监测得到的连续信号划分为独立的循环片段,将各个片段内的一维振动信号重构成二维灰度图像,在此基础上对灰度图像进行特征提取;其次,通过计算相邻周期图像间的相似性建立能描述机械运行动态特性的量化指标;然后,采用拉依达准则对机械设备运行状态进行实时监测与异常决策;最后,基于转速变化检测、(外部)负载变化检测以及早期轴承故障检测这3种典型的工程应用,对提出方法进行了验证。实验结果表明,对以上3种典型的工程应用场景均可实现100%的准确检测,证明了本研究方法的有效性。

摘要： 研究往复压缩机气阀故障原理,在2D-90MG两列一级往复压缩机实验平台上对进气阀、排气阀进行一系列破坏性实验,模拟气阀的各类故障,最大限度地保证采集到的振动信号与实际情况相符。通过设计气阀故障模拟实验,搭建实验平台,采集气阀振动信号数据。通过分析所采集到的振动信号的时域波形与频谱,总结气阀振动信号特征,对气阀故障类别进行初步诊断。

摘要： 首先,根据Kolmogorov熵判断高压并联电抗器振动信号的混沌特性,在证明其具有混沌特性的基础上重构振动信号,分析不同电压等级、不同故障类型和故障程度下振动信号相轨迹的变化规律。然后,将最大Lyapunov指数、Kolmogorov熵、关联维数作为一组混沌指标定量计算和表征高压并联电抗器绕组和铁芯发生机械故障前、后振动信号混沌特性。最后,利用多混沌指标构建特征空间进行故障识别,并与已有的高压并联电抗器故障识别方法进行对比验证多混沌特征空间识别故障的优越性。分析结果表明,多混沌特征空间能够准确实现无监督在线故障识别,其准确率比已有方法至少高5%。

摘要： 固有频率的锤击法检测在工程应用中十分重要.由于锤击法检测脉动信号的不可控制性而导致某固有频率分量非常微弱,甚至低于环境噪声.通过经验模态分解,把接受振动信号分解为多个本征信号,然后计算其固有频率,通过设置标准模态和改进的模式判决可以得到更多可信的信号特征,从而提取微弱的固有频率成份.试验表明,通过经验模态分解可以获得微弱的大型构件频率分量,并获得固有频率1.953Hz.

摘要： 基于振动信号分析技术的故障特征提取方法具有实时性强、可靠性高和便捷等优点,已经获得广泛采用.然而,旋转机械故障信息往往较弱且信噪比低,有用信息通常被无关设备的振动和环境噪声等非故障信息所淹没,以致传统信号分析方法或单一的现代信号技术往往难以进行有效的故障特征提取.文中以振动信号分析技术为主要分析手段,从优势互补的角度出发,提出了rFastICA-峭度一包络谱综合分析法,用来从复杂的观测振动信号中有效提取出微弱的故障特征信息,最后通过滚动轴承振动数据分析,证明所提出的综合分析法在故障特征提取方面的有效性及精确性.

摘要： 为解决高速主轴运行过程中噪声与不平衡振动所造成的主轴加工精度低、零件表面质量差等问题,搭建主轴在线动平衡调控实验平台,基于LabVIEW对主轴不平衡振动信号提取,对初始振动信号噪声消除、滤波预处理和采样、量化、截取后处理,确定不平衡振动基频信号提取方法,提取基频振动信号幅值和相位,进行主轴不平衡振动信号的提取测试.利用影响系数法计算并补偿主轴不平衡量,进行主轴在线动平衡调控,对主轴转速、试加质量块大小、相位等影响因素对动平衡调控性能的影响进行实验与分析,达到主轴在线动平衡精准调控的目的.结果表明:利用不平衡振动信号提取方法可准确有效地提取不平衡基频信号的幅值和相位,获取信号后对主轴进行实时质量补偿使振动降幅明显、平衡效率提高,残余不平衡量降低,确定了不同影响因素下的主轴动平衡调控性能.主轴振动信号提取与调控特性的研究结果为动平衡调控提供了理论依据与实验支持.

摘要： 针对基于振动信号的滚动轴承故障诊断方法采集的原始振动信号呈现出非平稳非线性特征,研究了一种基于多尺度熵分析的故障诊断分析方法.多尺度熵分析是一种刻画时间序列信号的复杂性的信号分析方法,但在振动信号分析中应用比较少,而且如何刻画运行工况复杂的滚动轴承振动信号不够明确.对数据进行多尺度熵分析需要对振动信号进行粗粒化处理并进行样本熵计算.通过控制变量的方法,分析嵌入维数、延迟因子、相似容限等参数对多尺度熵计算方法的影响机理.采用多尺度熵计算滚动轴承多工况下振动信号特征,研究多尺度熵特征区分滚动轴承故障的有效性,并分析多尺度熵参数选择对故障诊断的影响规律.

摘要： 自适应信号分解方法将一个复杂信号分解成若干简单信号分量,但是其中只有部分是蕴含着特征信息的敏感信号分量,能够反映出监测目标的运行状态,其余无关(虚假)分量提高了特征信号选择的难度,可能导致诊断时的误判或漏判.针对这一问题,提出基于综合特征的敏感信号分量自适应提取方法.该方法利用多个统计指标分析信号的时频域特征差异,根据距离分类和集成学习的原理,将自适应信号分解得到的多个信号分量分为两类——敏感分量和虚假分量.利用旋转机械振动信号对所提方法进行了验证和分析,结果表明所提方法可以准确提取出振动信号中的敏感分量,避免单指标选择的不稳定性,并消除虚假分量对准确故障诊断的影响.

摘要： 光纤智能传感技术是近几年逐步发展和成熟起来的一项智能感应探测、传输技术.其有着独特的技术优势和经济价值.在石油和石化行业,光纤智能传感技术可以在温度感应、油气高危区域周界安防、消防、管道振动感应等方面发挥重要作用.比如高压动力电缆,一旦出现动力电缆老化和接头温度升高,直接会造成火灾和爆炸事故.在储油区域等高危场所,光纤智能传感技术通过振动感应,防止一些非法入侵和破坏.如果存在这些行为,那么通过光纤智能告警,配合摄像头智能联动技术,就能很快的制止上述入侵和破坏行为,避免一些危险事故苗头的发生.振动光纤管道安全预警系统使用管道同沟敷设的通信光缆空余纤芯作为传感介质,感知管道沿线的振动信号,通过设备智能学习,对管道沿线入侵事件进行智能识别,实现对管道的实时监测、定位、预警和报警.

摘要： 煤的密度较小,质地较软;矸石的密度较大,质地坚硬.而对于不同密度的两种物质,在同等激振条件下,产生的振动信号和声波信号都有比较明显的差异.文章主要通过相同质量的煤与矸石做单自由度的有阻尼自由落体运动与实验台薄钢板发生激振,产生振动与声波信号,借由高精度微小传感器采集传至上位机,采用小波变换分析方法,对振动与声波信号的时域图和频谱图进行信号分析,将煤与矸石的物理特征上的差异转化为数字量,最后通过数学统计与计算机相结合的方法进行识别.试验结果表明,煤与矸石在振动与声波信号上有明显不同,根据这两项差异可有望实现煤矸的自动识别,为提高煤矸分选工作面自动化和智能化,实现一种全新的煤矸分选系统奠定理论基础.

摘要： 为了确定滚动轴承故障类型,文中首先通过理论计算得到滚动轴承各故障特征频率.其次,对该轴承外壳进行传感器的布置,提取该轴承的振动信号,利用MATLAB对振动信号进行时域分析,随后将FFT得到幅频特性曲线对比故障特征频率初步判断其故障类型.进一步对振动信号进行Hilbert的包络谱分析、利用EMD算法进行Hilbert-Huang变换求得Hilbert边际谱,最终确定故障特征.该时频分析方法所得诊断结果与实际轴承故障类型一致,故此算法可广泛应用于设备滚动轴承故障诊断中.

摘要： 开展飞行器风洞试验时,通常会出现模型振动情况,飞行器模型的振动会降低试验测量结果的精准度,在临界迎角状态时尤为严重,有时甚至会危害试验模型和设备的安全.为了提高试验质量,保障试验安全,应采取措施控制风洞试验中模型的振动,主动减振技术相较于被动减振技术适应性更强,可以满足风洞工况多变情况下模型减振需要.本文研究一套适用于低速风洞尾撑试验的基于压电陶瓷的主动减振系统,通过在支杆根部合理布置压电陶瓷作动器,将压电陶瓷的轴向运动转变成支杆的俯仰振动,以模型上振动加速度信号作为反馈,采用自适应内模反馈系统进行振动控制,并搭建地面模拟台进行了验证,试验结果表明本系统取得了良好的抑振效果.

摘要： 开展飞行器风洞试验时,通常会出现模型振动情况,飞行器模型的振动会降低试验测量结果的精准度,在临界迎角状态时尤为严重,有时甚至会危害试验模型和设备的安全.为了提高试验质量,保障试验安全,应采取措施控制风洞试验中模型的振动,主动减振技术相较于被动减振技术适应性更强,可以满足风洞工况多变情况下模型减振需要.本文研究一套适用于低速风洞尾撑试验的基于压电陶瓷的主动减振系统,通过在支杆根部合理布置压电陶瓷作动器,将压电陶瓷的轴向运动转变成支杆的俯仰振动,以模型上振动加速度信号作为反馈,采用自适应内模反馈系统进行振动控制,并搭建地面模拟台进行了验证,试验结果表明本系统取得了良好的抑振效果.

摘要： 本发明公开了一种旋转机械的振动信号同步采集装置，包括：转速传感器通过整形电路将原始键相信号发送至数字逻辑单元；加速度传感器通过可编程增益放大器将采集的信号发送至抗混叠滤波器经数模转换器后发送至数字逻辑单元，数字逻辑单元返回数模转换触发输出至数模转换器；数字逻辑单元接收系统时钟fsystem。本发明还公开了一种旋转机械振动信号的同步采集方法。本发明能实现旋转机械的振动信号转速等时间间隔采样或等角度间隔同步采样。

摘要： 本发明提供的一种用于振动信号采集的驻波放大装置，包括：作为驻波传播介质的感振杆；驻波形成装置，所述驻波形成装置包括沿轴向分布并将感振杆连接于操作臂的两个固定支撑装置，两个固定支撑装置分别从操作臂的两个不同位置采集振动波并传导至所述感振杆，并在感振杆叠加为驻波；连接于感振杆的振动传感器，且振动传感器位于两个固定支撑装置之间，振动传感器检测到的波为驻波。如此设置，相比于现有技术传播介质传递的波为横波或纵波，驻波振幅较大，振动效果明显。此外，本发明提供的感振杆可产生物理共振，驻波信号被放大，有效提高了大包下渣的真实报警率。本发明还提供了一种基于上述装置的大包下渣振动信号检测方法。

摘要： 本发明揭示了一种微振动信号敏感元件，包括：基底层，其上开设有裂纹，所述裂纹沿所述基底层厚度方向贯穿该基底层，所述裂纹具有一封闭的尖端部；压电薄膜，设于所述裂纹尖端部一侧的基底层上，用于将裂纹产生的振动信号转化为电信号；输出电极，连接所述压电薄膜，用于输出所述电信号。本发明还提供了一种微振动信号检测机构以及磨床对刀精准检测装置。本发明对砂轮和工件接触瞬间产生的振动信号进行采集处理，可根据磨床加工环境调节对刀精度，该磨床对刀精准检测装置结构简单、对刀过程高效、成本低，提高了精密/超精密磨床中工件加工的表面质量和精度。

摘要： 本发明涉及一种电抗器振动信号采集系统及振动信号特征频率提取方法，通过设置于电抗器铁芯、绕组及油箱四周的振动传感器采集电抗器振动信号，采用快速傅里叶变换提取振动信号特征频率。本发明提供的电抗器振动信号采集系统能够快速准确的采集电抗器的振动信号，为后期的基于振动信号的故障诊断提供了可靠的理论依据；本发明提供的电抗器振动信号特征频率提取方法采用快速傅里叶变换方法，减少了运算量，能够更快速地提取电抗器信号特征频率。

摘要： 本发明公开了一种分离离心泵振动信号和循环水换热器振动信号的方法，包括如下步骤：步骤一，无线传感器采集混合信号通过无线网关输送到计算机，计算机将振动信号数据以矩阵的形式导入MATLAB平台上；步骤二，经过EMD算法分解，得到一组稳态和线性的数据序列集，即不同信号内在特征振动形式的本征模函数；步骤三，这些本征模函数通过特定高斯窗的高度、宽度的广义S变换，在时频域上将不符合频率要求的本征模函数置零，将符合频率要求的本征模函数保留，最终得到只含有循环水换热器振动特征的数据；这样的方法能够提高循环水换热器堵塞故障诊断的精准度。

摘要： 本发明公开了一种旋转机械的振动信号同步采集装置，包括：转速传感器通过整形电路将原始键相信号发送至数字逻辑单元；加速度传感器通过可编程增益放大器将采集的信号发送至抗混叠滤波器经数模转换器后发送至数字逻辑单元，数字逻辑单元返回数模转换触发输出至数模转换器；数字逻辑单元接收系统时钟fsystem。本发明还公开了一种旋转机械振动信号的同步采集方法。本发明能实现旋转机械的振动信号转速等时间间隔采样或等角度间隔同步采样。

摘要： 本发明提供的一种用于振动信号采集的驻波放大装置，包括：作为驻波传播介质的感振杆；驻波形成装置，所述驻波形成装置包括沿轴向分布并将感振杆连接于操作臂的两个固定支撑装置，两个固定支撑装置分别从操作臂的两个不同位置采集振动波并传导至所述感振杆，并在感振杆叠加为驻波；连接于感振杆的振动传感器，且振动传感器位于两个固定支撑装置之间，振动传感器检测到的波为驻波。如此设置，相比于现有技术传播介质传递的波为横波或纵波，驻波振幅较大，振动效果明显。此外，本发明提供的感振杆可产生物理共振，驻波信号被放大，有效提高了大包下渣的真实报警率。本发明还提供了一种基于上述装置的大包下渣振动信号检测方法。

摘要： 本发明公开了一种变压器铁心振动传感器测点位置优化及振动信号特征提取方法，涉及变压器技术领域。该方法通过分析变压器铁心表面的振动加速度分布，选取最优的振动加速度测点位置，获得质量更高的振动加速度数据；并就获取到的振动加速度信号分别进行时域和频域上的特征量提取，保留更多的特征量信息，为铁心故障诊断提供依据；本发明的变压器铁心振动传感器测点位置优化及振动信号特征提取方法，可以获得质量更高的振动加速度数据；保留更多的特征量信息；随着信号获取质量以及信号处理能力的不断提高，该项技术具有良好的发展前景，一旦完善理论后投入实际工程应用，能够创造巨大的社会和经济效益。

摘要： 本发明涉及一种转子控制系统，用于致动风力涡轮机的桨距可调节的转子叶片的变桨，以便减少沿边叶片振动。该系统包括变桨致动单元，该变桨致动单元被设置成接收扭转振动信号，并将滤波器应用于扭转振动信号，以将扭转振动信号耦合到转子叶片的沿边振动。m‑叶片坐标变换，诸如科尔曼变换，被应用于滤波后的扭转振动信号，以获得变桨修正信号。

摘要： 本实用新型公开了一种基于从风机振动信号中提取转速的振动信号筛选存储装置，包括：振动传感器、信号采集模块、处理模块和存储模块；振动传感器设置于风力发电机的主轴，用于获取风力发电机的主轴的振动信号并发送至信号采集模块；信号采集模块用于将振动传感器所发送的振动信号转换为数字振动信号并发送至处理模块；处理模块用于根据接收到的数字振动信号生成相应的转速信号，并将该转速信号与预设的转速阈值范围进行比较，若转速信号在转速阈值范围内，则将该转速信号对应的振动信号发送至存储模块进行存储，否则放弃该转速信号对应的振动信号。本实用新型的优点在于实现将有效的振动信号数据进行存储，也能节省硬盘空间。