[發明專利]一種基于Hilbert?Huang變換的齒輪箱故障診斷系統

在審

• 申請號: 201710135969.3
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106840660A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 于廣濱;陳溪;李剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統。

背景技術

機械故障診斷的方法有很多，從振動信號中提取反映機械零件狀態的信息進行故障診斷是最常用的方法，也是最有效的方法之一。傳統的傅里葉變換是一種整體變換，即對信號的表征要么完全在時域，要么完全在頻域，作為頻域表示的頻譜或功率譜并不能說明其中的某種頻率分量出現在什么時候及其變化情況。而一般旋轉機械發生故障時，其振動信號往往是非平穩的，其統計量（如相關函數、功率譜等）是實變函數。對于這種情況，只了解信號在時域或頻域的全局特性是不夠的，還希望的到信號頻譜隨時間變化的情況。Wigner-Ville分布采用的是雙線性變換而不是線性變換，因此對多分量信號進行分析時會有嚴重的交叉項干擾。小波變換對信號的局部缺乏自適應性，選定了分解尺度后得到的小波分解結果是某一固定頻率段的時域波形，所包含的頻率只與信號的分析頻率有關，而與信號本身無關，從這點上來說，小波變換不具備自適應的信號分解特性。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，解決上述缺陷。

上述的目的通過以下的技術方案實現:

一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，其組成包括：傳感器組，所述的傳感器組，所述的傳感器組與信號調理器，所述的信號調理器與A/D轉換器連接，所述的A/D轉換器連接與工控機連接。所述的工控機內部包含數字信號處理軟件。

一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的信號調理器還與頻譜分析儀連接，用于測量信號失真度、調制度以及譜純度。

一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的傳感器組包括電渦流位移傳感器、壓電加速度傳感器以及光電轉速傳感器。

一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的數字信號處理軟件是基于Hilbert-Huang變換編程得到，可對信號進行EMD分解和Hilbert變換。所述的數字信號處理軟件包括數據管理模塊、信號分析模塊、狀態識別模塊、圖像處理模塊、數據解釋模塊、故障診斷模塊以及系統管理模塊。

有益效果：

1.本發明可對齒輪箱的振動信號進行分析處理，判斷齒輪箱是否發生故障，以及故障的類型，以此來采取進行相應的結局措施，防止發生事故，造成不必要的損失。

2.本發明利用Hilbert-Huang變換對非平穩信號進行分析處理，可以根據信號的局部時變特性進行自適應的視頻分解，非常適用于非平穩非線性信號的分析。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構示意圖。

附圖2是本發明進行故障分析時的流程圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，其組成包括：傳感器組1，所述的傳感器組，所述的傳感器組與信號調理器2，所述的信號調理器與A/D轉換器3連接，所述的A/D轉換器連接與工控機4連接。所述的工控機內部包含數字信號處理軟件5。

實施例2：

根據實施例1所述的一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的信號調理器還與頻譜分析儀6連接，用于測量信號失真度、調制度以及譜純度。

實施例3：

根據實施例1所述的一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的傳感器組包括電渦流位移傳感器、壓電加速度傳感器以及光電轉速傳感器。

實施例4：

根據實施例1所述的一種基于Hilbert-Huang變換的齒輪箱故障診斷系統，所述的數字信號處理軟件是基于Hilbert-Huang變換編程得到，可對信號進行EMD分解和Hilbert變換。所述的數字信號處理軟件包括數據管理模塊、信號分析模塊、狀態識別模塊、圖像處理模塊、數據解釋模塊、故障診斷模塊以及系統管理模塊。