如何監(jiān)測與診斷醫(yī)用離心機(jī)故障狀態(tài)
解讀:離心機(jī)是利用離心力,分離液體與固體顆?;蛞后w與液體的混合物中各組分的機(jī)械。特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物;利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點,有的沉降離心機(jī)還可對固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級。
對醫(yī)用離心機(jī)系統(tǒng)運行狀態(tài)的故障監(jiān)測與診斷,是通過對設(shè)備某些敏感部位振動、平衡度、溫度、壓力等信號的采集,并通過對信號處理,提取特征參數(shù)的方法來辯識醫(yī)用離心機(jī)工作狀態(tài)。其基本原理是:在醫(yī)用離心機(jī)運行過程中,其零部件會發(fā)出各自確定特征的信號,而這些信號隨單個零件的損壞、磨損以及電子元件的電壓、電流、溫度等變化而變化。根據(jù)表征具體故障的特征參數(shù),通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與診斷系統(tǒng),對醫(yī)用離心機(jī)故障進(jìn)行診斷和預(yù)報。
該故障智能監(jiān)測與診斷系統(tǒng),主要包括監(jiān)測與診斷兩個過程。其中每個過程都包括預(yù)處理和特征信號提取兩部分??焖?、有效地提取反映設(shè)備故障信息的特征是故障診斷的關(guān)鍵。把從診斷的對象處獲得的數(shù)據(jù)看作一組時間序列,通過對該時間序列的分段采樣,將輸入數(shù)據(jù)映射成樣本空間的點,這些數(shù)據(jù)包括故障的類型、程度和位置等信息。首先對映射到樣本空間的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,通過刪除原始數(shù)據(jù)中的無用的信息得到另一類故障模式,由樣本空間映射成數(shù)據(jù)空間。在數(shù)據(jù)空間的基礎(chǔ)上,提取數(shù)據(jù)中的不變特性,形成不變故障模式空間。在提取了故障模式的不變特性后,根據(jù)診斷的需要和問題的特性,對所選擇的模式特征矢量進(jìn)行量化壓縮變換,選擇有用的特征,以用于故障診斷。
信號的產(chǎn)生和傳播
可以認(rèn)為醫(yī)用離心機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為一定常線性系統(tǒng),則系統(tǒng)振動可表示為:
M【】{x}C【】{x}K【]{x}={Q}
M【】為系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣,{X}為響應(yīng)的加速度向量,C【】為系統(tǒng)的阻尼矩陣,{x}為速度向量,[KI為系統(tǒng)剛度矩陣,{x}為振動的位移向量,Q【】為產(chǎn)生醫(yī)用離心機(jī)系統(tǒng)振聲的激勵力向量。
醫(yī)用離心機(jī)系統(tǒng)振動的激勵源主要有:電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),篩籃及轉(zhuǎn)軸的加工誤差、軸承和支架、裝配不平衡,試管裂紋破裂形成的腔內(nèi)積水、溫升過高等故障問題造成的離心轉(zhuǎn)軸在高速旋轉(zhuǎn)中嚴(yán)重傾斜、振動,當(dāng)振動頻率超過極限值時,會引起離心機(jī)整個系統(tǒng)的共振,以致產(chǎn)生嚴(yán)重后果。