一种用于提取低速重载设备微弱故障特征信息的方法

摘要

本发明公开了一种用于提取低速重载设备微弱故障特征信息的方法，可用于提取设备低频微弱故障信号。通过安装在设备轴承座上的加速度传感器采集设备工作状态下的振动信号，对采集到的振动信号进行小波分解，对分解后得到的低频信号作随机共振处理和互相关处理，再对互相关结果作快速傅立叶变换，从而提取出设备的低频微弱故障特征。该方法能有效提取出低速重载设备的微弱故障特征信息，对设备故障诊断提供了有效依据。

主权项

1、一种用于提取低速重载设备微弱故障特征信息的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将振动加速度传感器安装在设备需要检测的位置，通过与振动加速度传感器相连接的振动数据采集仪采集设备在工作状态下的振动信号；2)采用Daubechies小波族中的db10小波对步骤1)中采集到的振动信号进行n层分解，n的选取范围为$\mathrm{lo}{g}_2\frac{f}{20}\le n\le \mathrm{lo}{g}_2\frac{f}{10}$上式中f为振动数据采集仪的采样频率，对n取整数；3)设定随机共振系统结构参数，将步骤2)中经过小波分解后得到的第n层的低频信号A_n输入随机共振系统，经随机共振处理后得到一个输出结果x₁；重新设定不同的随机共振系统结构参数，将低频信号A_n再次输入随机共振系统进行处理，得到另一个输出结果x₂，以上随机共振处理的过程重复多次，每次输入前设定的随机共振系统结构参数不同，得到不同的输出信号，处理的次数要选择2^m次，即选择2，4，8，16…次，进行2^m次的随机共振处理后，得到输出信号4)对步骤3)中经过随机共振处理后的各输出结果两两作互相关处理；互相关函数为$R_X\left(\tau \right)=\underset{T\to \infty }{\lim }\frac{1}{T}{\int }_0^T{x}_1\left(t\right)x_2(t+\tau )\mathrm{dt}$其中，x₁(t)、x₂(t)为互相关输入信号，T为信号x(t)的观测时间；5)对步骤4)得到的互相关处理的输出结果重复进行两两互相关处理，直到得出最终的单个互相关结果；6)对步骤5)的最后输出结果作快速傅立叶变换，得到频谱图，通过观察频谱图中的峰值点找出设备的故障特征频率。