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第22卷第4期湖北工业大学学报2007年08月

Vol.22No.4JournalofHubeiUniversityofTechnologyAug.2007

[文章编号]1003-4684(2007)04-0050-02

滚动轴承的智能诊断系统研究

陈霞

(武汉理工大学机电工程学院,湖北武汉430070)

[摘要]利用虚拟仪器平台,选用加速度传感器和声级计拾取滚动轴承的振动信号和声信号,运用小波分析

提取轴承特征信号;构建了基于BP神经网络的数据融合结构,实现轴承故障的智能诊断,提高了诊断效率

和准确性.

[关键词]虚拟仪器;数据融合;故障诊断;BP神经网络;滚动轴承

[中图分类号]TP391[文献标识码]A

滚动轴承在旋转机械中起着关键的作用,它们试诊断系统结构如图1所示.

的运转状态不仅关系到整个机器能否正常工作,而

且还涉及操作人员的人身安全.传统的滚动轴承故

障诊断主要依靠操作人员凭经验进行测试和分析,

这给滚动轴承故障诊断的精确实施带来了困难.现

代许多诊断方法虽然引入计算机技术、传感检测技

图1滚动轴承测试诊断系统结构

术,但信息来源单一,信号处理手段传统,致使误诊

率高,不能达到实际应用要求.本文采用多传感器数其中,诊断系统数据采集卡采用泓格科技公司

据融合技术和虚拟仪器技术设计开发滚动轴承的智

PCI-180X系列多功能数据采集卡PCI-1802L,使用

能故障系统,以提高轴承故障诊断的准确性和方便

YD-8型压电式加速度传感器和ND10型声级计拾

性,降低成本.取轴承故障信号.为了进行轴承故障在线和离线分

析,故障诊断的双通道数据采集系统包括数据采集

1系统总体设计

模块、数据存储模块和数据回放等3大模块.双通道

数据采集前面板如图2所示.

虚拟仪器技术的实质是利用计算机显示器的显

示功能来模拟传统仪器的控制面板,以多种形式的

表达输出检测结果,利用计算机强大的软件功能实

现信号数据的运算、分析和处理,利用I/O接口设

备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试

功能的一种计算机仪器系统[1].

多传感器信息融合就是充分利用多个传感器资

源,把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补信图2双通道数据采集前面板

息依据某种准则进行组合,以获得被测对象的一致

性解释或描述,使该信息系统由此获得比它的各组2基于信息融合的轴承故障诊断的

[2]

成部分的子集所构成的系统更优越的性能.BP网络实现

笔者运用LabVIEW7.0虚拟仪器开发平台,采

用PCI总线仪器结构体系开发测试诊断系统,其测BP神经网络是当前应用最广泛的一种网络,一

个具有3层或3层以上的BP神经网络能够以任何

[收稿日期]2007-03-20

[作者简介]陈霞(1974-),女,江苏武进人,武汉理工大学讲师,研究