基于虛擬儀器的拖拉機(jī)噪聲識別與故障診斷的測量系統(tǒng).pdf

1、噪聲過大和故障率高是拖拉機(jī)常見問題。要解決拖拉機(jī)噪聲問題，須先識別出主要噪聲源。目前，常用的拖拉機(jī)噪聲識別方法對測量環(huán)境有嚴(yán)格要求，并且測量周期長；在故障診斷方面常依靠經(jīng)驗(yàn)判斷法和接觸式傳感器測量法，這些方法在工程應(yīng)用上具有一定的局限性。因此，研究一種專用的測量系統(tǒng)同時(shí)能進(jìn)行拖拉機(jī)噪聲識別和故障診斷具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。 研究從聲強(qiáng)理論和小波分析理論出發(fā)，采用 LabVIEW 虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，研制了一套拖拉機(jī)噪聲識別與

2、故障診斷的測量系統(tǒng)。系統(tǒng)采用聲強(qiáng)法進(jìn)行拖拉機(jī)噪聲識別，它不需要特定的測量環(huán)境且測量周期短；通過測得的噪聲信號并對噪聲信號進(jìn)行小波分析可診斷拖拉機(jī)失火故障。研究的主要結(jié)論如下： 1）基于聲強(qiáng)法噪聲識別理論和小波分析法故障診斷理論，采用 LabVIEW 虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)建立了一套拖拉機(jī)噪聲識別與故障診斷的測量系統(tǒng)。 2）測量系統(tǒng)由包括電容傳聲器組成的聲強(qiáng)探頭、信號調(diào)理電路、PCI-6040E 數(shù)據(jù)采集卡以及采用 LabVIE

3、W 開發(fā)的測試軟件構(gòu)成。測試軟件包括數(shù)據(jù)采集保存程序模塊、聲強(qiáng)計(jì)算模塊、聲強(qiáng)頻譜分析模塊、相關(guān)分析模塊、結(jié)果顯示模塊。 3）測量系統(tǒng)采用聲強(qiáng)法識別拖拉機(jī)噪聲，測量時(shí)對聲學(xué)環(huán)境沒有特殊限制；通過測量噪聲信號并進(jìn)行小波分析可診斷發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障，這是無拆卸非接觸式測量，避免了傳感器安裝困難、空間狹小、難以測量等問題。 4）試驗(yàn)結(jié)果表明：神牛 SN250 拖拉機(jī)的主要噪聲源為排氣噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱風(fēng)扇噪聲及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)罩振動(dòng)噪聲，聲強(qiáng)

4、級分別為 106dB、104dB、104dB。 5）通過分析比較外部主要噪聲源與駕駛室內(nèi)耳邊噪聲1／3倍頻程聲強(qiáng)級譜，并計(jì)算聲強(qiáng)級譜相關(guān)系數(shù)，得到排氣噪聲對駕駛室噪聲貢獻(xiàn)最大。 6）基于 MATLAB36.5，采用 Daubechies 小波對近場法測得的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上方的噪聲信號進(jìn)行分解，提取了包含燃爆噪聲信號的高頻細(xì)節(jié)分量，該方法可診斷拖拉機(jī)失火故障。 7）多次試驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)不受背景噪聲干擾在普通環(huán)境下便