[發明專利]一種聯合收割機振動篩故障檢測方法

在審

• 申請號: 202010106244.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111256928A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 徐立友;張家銘;趙思夏;劉孟楠;閆祥海;魏俊;陳小亮
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

1.一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：通過檢測系統進行檢測，所述的檢測系統包括振動信號采集裝置(S1)、振動信號處理模塊(S2)、振動信號處理模塊(S3)以及故障顯示裝置(S4)；

所述振動信號采集裝置(S1)包括振動傳感器模塊(S5)、控制器(S6)和無線發送器(S7)，振動傳感器模塊(S5)設置在振動篩的篩框處，并與控制器(S6)的信號輸入端口連接，用于采集振動信號，控制器(S6)的無線信號發送端連接有無線發送器(S7)發出振動信號；

所述振動信號處理模塊(S3)包括無線傳輸裝置(S8)和處理器(S9)，無線傳輸裝置用來接收無線發送器(S7)發出的振動信號，無線傳輸裝置(S8)以及處理器(S9)相連接，處理器(S9)與數據儲存器(S10)相連接，數據儲存器(S10)對振動信號進行儲存；

所述故障顯示裝置(S4)包括顯示模塊(S11)和報警指示燈(S12)；

無線傳輸裝置(S8)獲在正常工況下聯合收割機振動篩上振動傳感器采集到的振動信號，將獲得的信號發送給處理器(S9)，由數據儲存器(S10)存儲正常工況下獲取的振動信號以及設定正常工況下的額定范圍，實際工況中振動篩繼續工作，對于從振動傳感器接收到的振動信號，由無線傳輸裝置(S8)傳輸至處理器(S9)對初始振動信號進行信號分解，對于初始振動信號與正常工況下獲取的振動信號進行比對，若該初始振動信號在額定范圍內，則視為振動篩正常工作，若該初始振動信號不在額定范圍內，則由報警指示燈(S12)進行報警，并保留在數據儲存器(S10)中。

2.如權利要求1所述的一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：所述的振動傳感器模塊(S5)設置振動篩的篩框底部。

3.如權利要求1所述的一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：所述的振動信號采集裝置(S1)還包括加速傳感器，加速度傳感器安裝在振動篩的搖桿處，用于檢測振動篩在運行過程中是否出現運轉不正常的情況。

4.如權利要求1所述的一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：處理器(S9)對初始振動信號進行信號分解過程包括：

步驟(1)、找到信號x(t)所有的極值點，記為(δ_k，μ_k)，k＝1，2，3…，K；其中δ_k為時間，μ_k為幅值，K為采集到信號的個數；

步驟(2)、對每相鄰的三個點進行加權平均，并將其定義為：

其中P為權；

步驟(3)、將加權平均后的所有點(δ_k，m_k)和(δ_k，A_k)，k＝1，2，3…，K；分成兩部分，分別用三次樣條曲線插值所有的點，得到兩組均值曲線m₁(t)、m₂(t)和兩組包絡曲線A₁(t)、A₂(t)，并將其平均得到均值曲線m(t)和包絡曲線A(t)：

步驟(4)、若m(t)滿足本征模態分量的條件，那么m(t)就是imf₁；

步驟(5)、從信號x(t)中去除imf₁得到信號x₁(t)，將x₁(t)從新作為新的待分析信號，并且重復步驟(1)～(4)，直到x_n(t)為一個單調函數為止；

經過上述步驟可以得到一系列本征模態分量以及剩余部分的線性疊加，本征模態分量中各個分量分別代表了原始信號中的各頻率分量。

5.如權利要求4所述的一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：步驟(3)的本征模態分量判據采用三閾值法，具體為：定義其中三閾值法中閾值(θ₁，θ₂，β)其意義為，確保θ在局部短時間內存在較大的變動，在余下的時間內變動很小即在β時間段內θ＜θ₂，余下的時間(1-β)內θ＜θ₁，其中0.01≤θ₁≤0.1，θ₂＝10*θ₁，β＝0.05。

6.如權利要求4所述的一種聯合收割機振動篩故障檢測方法，其特征在于：分析在實際工況中得到的θ值，將正常工況下的得到的θ值記為θ_x，實際工況下分析得到的θ值記為θ_m，當θ_m在a*θ_x和b*θ_x之間時，即aθ_x≤θ_m≤bθ_x時，其中1.2≤a≤1.8；2.0≤b≤2.4；視為振動篩正常工作，若分析得到的θ_m不在該區間范圍內，則進行故障報警，同時將該故障振動信號保存在數據儲存器中，在下次振動篩傳感器收集到該故障振動信號時，直接進行故障報警。