智能轴承故障诊断系统
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN200810070235.2
申 请 日：20080905
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
公 开 日：20100922
公 开 号：CN101354312B
代 理 人：郭云
代理机构：重庆市前沿专利事务所 50211
摘 要：一种智能轴承故障诊断系统，包括智能轴承，智能轴承设置有六路输出口，其中第一、二路输出口输出振动加速度信号，第三、四路输出口输出转速信号，第五、六路输出口输出温度信号，其特征在于：智能轴承输出的六组信号发送到A/D转换模块的输入口，A/D转换模块输出的六组数字信号发送给处理器，处理器内设置有状态监测器和故障识别器，其中状态监测器根据振动加速度数字信号、转速数字信号和温度数字信号对轴承的状态进行监测，故障识别器利用信号处理工具，得出故障判断结果。本发明的显著效果是：能够在现有带复合传感器的智能轴承的基础上，根据智能轴承的三类信号对轴承的状态进行在线监测，判断故障发生在轴承的哪个零部件上。
主 权 项：1.一种智能轴承故障诊断系统，包括智能轴承(1)，该智能轴承(1)设置有六路输出口，其中第一、二路输出口(AI0、AI1)各输出一组振动加速度信号，第三、四路输出口(AI2、AI3)各输出一组转速信号，第五、六路输出口(AI4、AI5)各输出一组温度信号，其特征在于：所述智能轴承(1)输出的六组信号发送到A/D转换模块(2)的输入口，该A/D转换模块(2)将六组信号转换为数字信号，A/D转换模块(2)输出的六组数字信号发送给处理器(3)，该处理器(3)内设置有状态监测器(4)和故障识别器(5)，其中状态监测器(4)根据所述第一、二组振动加速度数字信号、第三、四组转速数字信号以及第五、六组温度数字信号对轴承的状态进行监测，并生成故障报警信号，状态监测器(4)输出该报警信号驱动所述故障识别器(5)，该故障识别器(5)利用信号处理工具，综合所述的振动加速度数字信号和转速数字信号，得出故障判断结果；所述状态监测器(4)内设置有：用于开始信号采集的装置；用于获取振动加速度信号的时域统计参量阈值SR、SK的装置；用于将通道号CH、第一变量N1、第二变量N2置零的装置；用于计算AI0通道振动加速度的均方根值RMS、峭度系数KF和温度数据值W的装置；用于判断温度数据值W是否大于120的装置；如果温度数据值W大于120，则先进入用于生成温度报警信号的装置；再进入用于判断RMS是否超过其阈值SR的装置；如果温度数据值W不大于120，则直接进入所述用于判断RMS是否超过其阈值SR的装置；如果RMS没超过其阈值SR，则直接进入用于判断峭度系数KF是否超过其阈值SK的装置；如果RMS超过其阈值SR，则进入用于对第一变量N1加1的装置；用于判断第一变量N1是否大于5的装置；如果第一变量N1大于5，则进入用于生成第一报警信号，并对第一变量N1清零的装置；再进入所述用于判断峭度系数KF是否超过其阈值SK的装置；如果第一变量N1不大于5，则直接进入所述用于判断峭度系数KF是否超过其阈值SK的装置；如果KF没超过其阈值SK，则直接进入用于对通道号CH加1的装置；如果KF超过其阈值SK，则进入用于对第二变量N2加1的装置；用于判断第二变量N2是否大于5的装置；如果第二变量N2大于5，则进入用于生成第二报警信号，并对第二变量N2清零的装置；再进入所述用于对通道号CH加1的装置；如果第二变量N2不大于5，则直接进入所述用于对通道号CH加1的装置；再进入用于判断通道号CH是否大于1的装置；如果CH不大于1，则直接进入用于计算AI1通道振动加速度的均方根值RMS、峭度系数KF以及温度数据值W的装置；如果CH大于1，则先进入用于对通道号CH置零的装置；再返回所述用于计算AI0通道振动加速度的均方根值RMS、峭度系数KF以及温度数据值W的装置；其中所述所述智能轴承输出的振动加速度信号是以模拟电压的形式存在，单位是mv；经过A/D转换后变成数字电压信号，单位是mv；在处理器(3)内将数字电压信号再进行变换，得到采样点的振动加速度值xi，单位为g，其转换公式为：
xi′：数字电压信号，单位为mv；s：振动传感装置的灵敏度系数，单位为mv/g；m：智能轴承(1)振动加速度信号的放大倍数；N：轴承内圈转动2圈所采集到的点数，是以转速信号为基础计算得出：
f：每批数据的采样频率，单位为Hz；k：通道数；n：转速，单位是r/min；所述温度数据值W为：
Nz：每批数据的总采样点数；k：通道数；yi：经放大及补偿后的温度数字信号采样点的值，单位是mv；t：智能轴承(1)温度信号的放大倍数；SW：智能轴承(1)的温度敏感系数，单位是mv/℃。
关 键 词：
法律状态：授权
IPC专利分类号：G01M13/04(2006.01)I