【技术实现步骤摘要】
一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法
本专利技术属于故障诊断领域，具体涉及一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法。
技术介绍
通风机是利用叶轮旋转来提升气体压力并输送气体的机械，担负着更换空气，保障工作人员健康的重要任务，广泛应用于矿山、农业、冶金、石油、制药、化工、航天、航海、能源及效能等工程领域。叶片是通风机转子系统的重要零件，运行中工作条件恶劣，载荷复杂。故而，长期运行的风机叶片会产生不同程度的裂纹，甚至引起叶片断裂，对机组的安全运行带来威胁，进而引发重大安全事故。现有通风机叶片裂纹故障诊断的方法均存在各自的局限性：首先，基于信号处理的诊断方法——现场振动情况复杂且不稳定，分离振动信号与噪声信号仍是技术难题，小尺寸裂纹的信号常会被噪声信号或整体振动信号湮灭，且目前的故障监测系统主要是依据故障特征是否超出设定的阈值来判断是否有故障，尚不能做到定位检测；其次，基于人工智能的故障诊断方法——虽然基于人工智能的故障诊断方法快速方便，但是无法融入经验性的知...
【技术保护点】
1.一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤S1：通过仿真建立通风机叶片裂纹故障的扩充样本数据库；/n步骤S2：通过测试系统获取通风机叶片在正常以及不同程度裂纹故障状态下的振型位移参数即振型位移值，建立通风机叶片裂纹故障的数据库；/n步骤S3：利用经验模式分解EMD方法将振型位移参数自适应地逐级分解成若干基本的本征模函数IMF；/n步骤S4：然后对分解得到的本征模函数IMF分量进行空间Hilbert变换，得到相应的位频能量分布谱即横坐标为x的Hilbert谱，从Hilbert谱中得出裂纹截面处奇异点突变，判...
【技术特征摘要】
1.一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤S1：通过仿真建立通风机叶片裂纹故障的扩充样本数据库；
步骤S2：通过测试系统获取通风机叶片在正常以及不同程度裂纹故障状态下的振型位移参数即振型位移值，建立通风机叶片裂纹故障的数据库；
步骤S3：利用经验模式分解EMD方法将振型位移参数自适应地逐级分解成若干基本的本征模函数IMF；
步骤S4：然后对分解得到的本征模函数IMF分量进行空间Hilbert变换，得到相应的位频能量分布谱即横坐标为x的Hilbert谱，从Hilbert谱中得出裂纹截面处奇异点突变，判定叶片裂纹的位置；
步骤S5：依据振型位移参数中的奇异性大小定义叶片裂纹深度的特征频率,空间峰值采样频率的极大值和分析频率带宽的线性关系得到有效拟合直线的斜率；拟合直线斜率与裂纹深度之间存在比例关系，由此实现叶片裂纹深度的定量判定；
步骤S6：将扩充本数据库中的振型位移参数输入到裂纹故障诊断模型中，对叶片裂纹故障进行诊断。
2.根据权利要求1所述的一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法，其特征在于：步骤S1的具体实施过程如下，
步骤S1.1：通过仿真建立通风机叶片裂纹模型，设置多种程度的叶片裂纹故障；
步骤S1.2：通过有限元仿真对叶片裂纹故障模型进行模态分析，得到仿真数据，建立通风机叶片裂纹故障的扩充样本数据库。
3.根据权利要求1所述的一种基于Hilbert—Huang变换的通风机叶片裂纹故障诊断方法，其特征在于：步骤S2的具体实施过程如下，
步骤S2.1：测试过程为离线测试模式，测试系统由传感器部分、激励部分、数据采集与分析部分组成，传感器部分通过激励部分与数据采集与分析部分进行连接；传感器部分为压电式力传感器和压电式加速度传感器；
步骤S2.2：激励部分为激振器或冲击锤装置；数据采集与分析部分要针对锤击、环境激励识别方法的不同,采用相应的数据采集与分析应用软件；
步骤S2.3：包括传函分析...
【专利技术属性】
技术研发人员：付胜，井睿权，王赫，匡佳锋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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