声发射技术在设备故障诊断中的应用

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声发射技术在设备故障诊断中的应用

张玉奎，周火青

(武汉钢铁集团股份公司炼铁厂)

摘 要：介绍了小波技术在声发射信号处理中的应用和研究。用轴承试验台验证了小波技术诊断轴承故障的可行性。本文结合声发射在国内某钢厂设备检测诊断的实例与传统的振动信号进行了对比，进一步验证了声发射技术。

关 键 词：声发射；波形分析；频域分析；谐波小波包 1 介绍

在设备监测诊断研究中振动监测已经取得了很好的效果，但声发射在低速重载设备的诊断中可以弥补振动在设备监测诊断中的不足[1]。钢厂中的设备在高温、重载、低速、噪声等复杂工况的环境下运行，所以钢厂设备的故障诊断比一般的工况条件下要困难。振动信号检测并非在任何场合都很适用，钢厂中低速重载轴承系统中，轴承早期的微弱故障就会导致严重的生产事故，因此需要对早期故障进行有效的监测，而早期故障的振动信号会被周围相对幅度较大的、低频的环境噪声所淹没，从而无法有效检测出故障存在。 2 国内外研究现状

沈功田，耿荣生，刘时风系统的介绍了声发射信号简化波形特征参数的定义以及分析方法，包括列表显示和分析、单参数分析、经历图分析、分布图分析和关联图分析等[2]。理华，徐春广，肖定国等人利用小波包对滚动轴承故障声发

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故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用

作者：张凯

来源：《西部论丛》2017年第05期

摘 要：随着我国经济的发展，我国煤矿产业的发展规模逐渐扩大，煤矿资源与我国社会经济发展水平密切相关，为了提高煤矿的生产效率，我国煤矿产业纷纷应用了煤矿机械设备，将其作为煤矿增长运行的基础，但是的受到人为因素、环境因素等多种因素的影响，我国煤矿机械设备在运行的过程中经常会出现故障问题。基于此，本文主要对故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用进行探讨，希望为相关人士提供有价值的参考。 关键词：故障诊断技术 煤矿机械设备 应用分析

随着我国综合国力的不断提高，我国所需的煤矿数量正在呈逐年上升趋势，煤矿机械设备的应用对提高煤矿的生产效率具有在重要的作用。但是在实际工作过程当中，机械设备极易出现故障，机械设备所出现的故障不仅会影响企业的安全生产，严重还会危害煤矿人员的生命安全，所以为了使煤矿产业朝着科学、稳定的方向发展，在煤矿机械设备中就要应用故障诊断技术。

一、故障诊断技术在煤矿机械设备中的具体应用 （一）煤矿矿井提升机设备上的应用

设备状态监测与故障诊断技术的应用

摘要：高速线材厂轧机具有运转速度高、载荷变化频繁、所轧制轧件温度低的特点，设备的主要故障是主传动设备的轴承、齿轮失效故障，占了总设备故障时间的50%以上。传动设备的故障诊断，要通过在线监测，在获取机械大量信息的基础上，基于机器的故障机理，从中提取故障特征，进行周密的分析，然后进行诊断。通过设备状态监测与故障诊断技术的推广应用，达到预防为主的目的，有效的避免过维修和欠维修，既减少了设备故障又降低了维修费用，大大提高了作业率，为生产的顺利进行提供了可靠的保障。

关键词：高速线材厂；设备状态监测；故障诊断技术；齿轮故障；轴承故障

1 前言

设备状态监测与故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。通俗地讲，它是一种给设备“看病”的技术。本文联系高线厂预精轧机在实际工况条件下的状态监测，以及根据采集到的振动故障信号，对高线厂预精轧机进行故障诊断，并简单介绍一下设备状态监测与故障诊断技术在高速线材轧机上的应用。

2 设备简介

韶钢高速线材厂设计年生产50万t，轧制规格φ5.0～φ20mm，成品设计速度140m/s，保证速度115m/

4.2 声发射技术(AE) 4.2.1 声发射概念和原理

声发射技术Acoustic Emission简称AE，是一种应用日趋广泛的现代无损检测新技术。

受力构件的材料内部在裂纹萌生、扩展过程中会释放塑性应变能并以应力波形式向外传播扩展，这就是声发射现象，AE就是采用高灵敏度的声发射压电传感器安装于受力构件表面形成传感器陈列，实时捕捉来自于构件内部裂纹扩展的动态信息，通过对这些信号的处理分析，可以检测材料内存在的裂纹损伤进行分析和研究。形象地讲，这是一种听声技术，像医生用听诊器对人体听声来诊病一样，通过听构件内部故障声音来对构件诊断。

AE产生于上个世纪50年代，起于由德国科学家KAISER发现并以其名字命名的KAISER现象。早期由于人们对声发射信号特征的认识局限性以及计算机技术和信号处理技术发展水平的限制，不能很好区分什么是来自于裂纹缺陷的声音。信号和环境噪声信号使AE一直处于实验室研究阶段。到20世纪70年代人们发现了大部分构件裂纹缺陷的声发射信号是高频信号，大致在100 KHz ~ 300 KHz之间，进而采用高频谐振传感器，先进的信号处理技术大大排除了可听音范围内的环境噪声干扰，使AE开始进入实际生产。

进入20世纪80年代，电子计

第07卷 第08期 中 国 水 运 Vol.7 No.08 2007年 08月 China Water Transport August 2007

声发射技术在混凝土结构检测中的应用

陈 洋

摘 要：声发射技术是新型的无损检测技术，是通过对结构自身在外力作用下所发出的声发射信号进行接收和识别，具有感应敏感，检测精度高等优点，可以对混凝土结构进行动态、全程、实时的监测。 关键词：声发射 混凝土 无损检测

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）08-0074-02

近年来，随着我国社会经济的迅速发展，建设的规模也日渐庞大，混凝土成为当今应用最为广泛的建筑材料之一。混凝土结构的质量检测和性能评估是目前土木工程界迫切需要解决的问题。声发射检测技术能简便而又快捷地估计混凝土的结构性质及力学性能，同时实现其内部缺陷的定位与测

　万方数据

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循环平稳信号处理在机械设备故障诊断中的应用综述

作者：周福昌， 陈进， 何俊， 毕果， 张桂才， 李富才， Zhou Fuchang， Chen Jin， He Jun ， Bi Guo， Zhang Guicai， Li Fucai

作者单位：上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海,200240

刊名：

振动与冲击

英文刊名：JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK

年，卷(期)：2006,25(5)

被引用次数：12次

参考文献(40条)

1.Antoni J;Daniere J;Guiliet F Effective vibration analysis of IC engines using cyclostationary,Part Ⅰ-a methodology for condition monitoring[外文期刊] 2002(05)

2.Zhou Fuchang;Chen Jin;Jun He Cyclic Statistics Based Neural Network for Early Fault Diagnosis of Rolling Element Bea

微机监测系统在信号设备故障诊断中的

应用分析

《铁道信号远程控制》课程设计第1页

微机监测系统在信号设备故障诊断中的应用分析

摘要：信号微机监测系统是铁路重要的行车安全辅助设备，是铁路装备现代化的重要组成部分。为及时准确地诊断信号设备故障，本文探索了运用微机监测诊断信号设备故障的一些方法，即根据信号设备运用中的实时参数、动作曲线、日报表等有关信息，观察参数和波形图的变化趋势，比较正常值与非正常值的关系，以正确判断运用中的信号设备是否发生故障，从而达到控制故障发生，确保行车安全的目的。

关键词:微机监测信号设备故障诊断动作曲线

Abstract: Railway computer monitoring system is important safety equipment

for railway an important part of the modernization of railway equipment. To timely and accurate diagnosis signal equipment failure, this paper explores the using microcomputer monitoring diagnosi

机电设备故障诊断与维修技术 第三章 机电设备故障诊断技术

第三章 机电设备故障诊断技术

第一节 概 述

一、故障诊断及其意义

故障诊断：识别机电设备运行状态的科学，它研究的对象是如何利用相关检测方法

和监视诊断手段，通过对所检测的信息特征的分析，判断系统的工况状

态。

1、工况：工作情况，工作状态。诊断技术实施的基础。

2、意义： B、采用合适的维修制度；

34、故障诊断的作用：

（1）预防事故，保障人身和设备安全

（2）推动设备维修制度的改革

（3）提高企业经济效益

二、故障诊断的分类

1、按目的分： A、功能诊断 B、运行诊断

2、按方式分： A、定期诊断 B、连续监控

3、按提取信息的方式分： A、直接诊断 B、间接诊断

4、按运行公况条件分： A、常规工况诊断 B、特殊工况诊断

机电设备故障诊断与维修技术 第三章 机电设备故障诊断技术

5、按诊断时间分： A、在线诊断 B、离线诊断

6、按功能分 ： A、精密诊断 B、简易诊断

三、故障诊断的主要工作环节(补充）

1、信息的采集

2、信息的分析处理

3、工况状态的识别正常与否

4、故障诊断、预测、决策对异常工

神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用

第 1卷增刊 7 20年 8 04月

振 动工程

学报

Vo. No S l1 7 .

Junl V bai E gnei o ra o i t n i r g f r o n e n

A g 20 . 4 u 0

神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用丁福焰‘邵(铁道科学研究机车车辆研究所’

张生玉‘杜永平“.0 0 1 北京交通大学 10 8 ) 2 (北京，0 0 4 104)

摘要简述了神经网络在机械故障诊断中的主要应用方面，提出了训练样本的数量和质量问题，以铁道车辆滚动轴承为例，用大量精选的现场实测数据作为训练样本，对所建立的 B P网络进行训练，将训练好的网络应用于轴承状态分类，取得了很好的诊断效果。关键词：神经网络；滚动轴承；故障诊断中图分类号： H13 263 T 3 s 0 . T P

人工神经网络已在一些科学研究和工程领域中 显示了很大的威力，其应用范围已扩展到诸如语音

1 P网络模型 B神经网络按其拓扑结构可分为前馈网络和反馈 网络两种类型，前馈网络中神经元分层排列，每一层只接受其前一层的输出作为输人， B如 P网络，因其结构简单、易于实现且不存在稳定性问题而得到广泛应用。反馈网络包括局部反馈和全互联网络

神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用

第 1卷增刊 7 20年 8 04月

振 动工程

学报

Vo. No S l1 7 .

Junl V bai E gnei o ra o i t n i r g f r o n e n

A g 20 . 4 u 0

神经网络在滚动轴承故障诊断中的应用丁福焰‘邵(铁道科学研究机车车辆研究所’

张生玉‘杜永平“.0 0 1 北京交通大学 10 8 ) 2 (北京，0 0 4 104)

摘要简述了神经网络在机械故障诊断中的主要应用方面，提出了训练样本的数量和质量问题，以铁道车辆滚动轴承为例，用大量精选的现场实测数据作为训练样本，对所建立的 B P网络进行训练，将训练好的网络应用于轴承状态分类，取得了很好的诊断效果。关键词：神经网络；滚动轴承；故障诊断中图分类号： H13 263 T 3 s 0 . T P

人工神经网络已在一些科学研究和工程领域中 显示了很大的威力，其应用范围已扩展到诸如语音

1 P网络模型 B神经网络按其拓扑结构可分为前馈网络和反馈 网络两种类型，前馈网络中神经元分层排列，每一层只接受其前一层的输出作为输人， B如 P网络，因其结构简单、易于实现且不存在稳定性问题而得到广泛应用。反馈网络包括局部反馈和全互联网络