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基于EMD与谱峭度的滚动轴承故障检测改进包络谱分析 被引量:112
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作者 蔡艳平 李艾华 +2 位作者 石林锁 白向峰 沈金伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期167-172,191,共7页
针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷,提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)和谱峭度(Spectrum Kurtosis,简称SK)的改进包络谱滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对滚动轴承故障振动... 针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷,提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)和谱峭度(Spectrum Kurtosis,简称SK)的改进包络谱滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对滚动轴承故障振动信号进行经验模式分解,将其分解为多个固有模式函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)之和,然后对各IMF分量傅里叶变换后取其绝对值,并计算其谱绝对值平方包络,在此基础上再计算不同频带IMF分量谱平方包络的峭度,最后利用谱峭度的滤波器作用,选取由轴承缺陷所引起的共振频率所在频带的IMF分量,自动构建最佳包络来进行故障诊断。将该方法应用到滚动轴承内圈缺陷的仿真故障数据和实际数据中,分析结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 经验模式分解 谱峭度 包络谱 滚动轴承 故障诊断
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基于EMD包络谱分析的液压泵故障诊断方法 被引量:61
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作者 唐宏宾 吴运新 +1 位作者 滑广军 马昌训 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期44-48,共5页
在对液压泵常见故障模式进行分析的基础上,针对液压泵早期故障诊断时故障特征信号微弱且传统的包络分析需要预先依靠经验确定分析频段的问题,提出了基于经验模式分解(EMD)和包络谱分析的诊断方法。该方法首先将采集到的液压泵壳体的振... 在对液压泵常见故障模式进行分析的基础上,针对液压泵早期故障诊断时故障特征信号微弱且传统的包络分析需要预先依靠经验确定分析频段的问题,提出了基于经验模式分解(EMD)和包络谱分析的诊断方法。该方法首先将采集到的液压泵壳体的振动信号利用EMD分解为有限个固有模式函数(IMF)之和;然后对前几个IMF分量进行包络分析,并求出包含主要故障信息的包络谱;最后通过对包络谱的分析,判断液压泵的工作状态和故障类型。实验结果表明,该方法有效提取了液压泵的早期故障特征,准确实现了液压泵正常、滑靴松动、滑靴与斜盘磨损及缸体与配流盘磨损四种状态的分类,是进行液压泵故障诊断行之有效的方法。 展开更多
关键词 液压泵故障诊断 经验模式分解 包络谱 固有模式函数
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基于机械振动信号的高压真空断路器故障诊断研究 被引量:33
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作者 赵洋 刘汉宇 曾庆军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期46-51,共6页
提出一种基于小波-包络谱能量提取振动信号特征并进行故障诊断的新方法。首先应用小波分析对振动信号进行降噪处理,然后与希尔伯特变换相结合,提取振动信号的低频和高频包络,最后对包络信号进行谱分析及能量特征提取。实验结果表明,该... 提出一种基于小波-包络谱能量提取振动信号特征并进行故障诊断的新方法。首先应用小波分析对振动信号进行降噪处理,然后与希尔伯特变换相结合,提取振动信号的低频和高频包络,最后对包络信号进行谱分析及能量特征提取。实验结果表明,该方法对提取高压真空断路器机械振动信号的特征是有效的,可为故障诊断提供依据。 展开更多
关键词 高压真空断路器 振动信号 小波分析 希尔伯特变换 包络谱
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基于SVM和EMD包络谱的滚动轴承故障诊断方法 被引量:25
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作者 程军圣 于德介 杨宇 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期131-136,共6页
针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷以及现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)包络谱... 针对滚动轴承故障振动信号的调制特征和传统包络分析法的缺陷以及现实中难以获得大量典型故障样本的实际情况,提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine,简称SVM)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)包络谱的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先对原始信号进行经验模态分解,将其分解为多个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)之和,然后求出包含主要故障信息的若干个IMF分量的包络谱,最后定义包络谱中各种故障特征频率处的幅值比为特征幅值比,将其作为故障特征向量,并以此作为SVM分类器的输入参数来区分滚动轴承的工作状态和故障类型.实验分析结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 支持向量机 经验模态分解 包络谱 特征幅值比 滚动轴承 故障诊断
原文传递
基于改进双树复小波变换的轴承多故障诊断 被引量:27
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作者 李辉 郑海起 唐力伟 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期53-59,165,共7页
针对双树复小波变换产生频率混叠的缺陷,提出了改进双树复小波变换的轴承多故障诊断方法,该方法综合利用了双树复小波包变换和经验模态分解技术。首先,利用双树复小波变换将振动信号分解成不同频带的分量;然后,将各小波分量进行经验模... 针对双树复小波变换产生频率混叠的缺陷,提出了改进双树复小波变换的轴承多故障诊断方法,该方法综合利用了双树复小波包变换和经验模态分解技术。首先,利用双树复小波变换将振动信号分解成不同频带的分量;然后,将各小波分量进行经验模态分解,获得各小波分量的主频率分量信号;最后,计算各小波分量的主频率分量信号的包络谱,根据包络谱识别齿轮箱轴承的故障部位和类型。通过仿真信号和齿轮箱轴承多故障振动实验信号的研究结果表明,该方法不仅消除了频率混叠现象,提高了信噪比和频带选择的正确性,而且提高了从强噪声环境中提取瞬态冲击特征的能力,能有效识别轴承的故障类型。 展开更多
关键词 故障诊断 轴承 双树复小波变换 经验模态分解 包络谱
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行星齿轮箱故障诊断的幅值解调分析方法 被引量:27
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作者 冯志鹏 赵镭镭 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期107-111,18,共5页
齿轮故障的调幅调频效应以及振动传递路径的变化使得行星齿轮箱振动信号频谱具有复杂的边带结构。调幅部分包含齿轮故障信息。为了简化诊断分析,根据行星齿轮箱振动信号的调幅特点,提出了幅值解调分析方法。推导了包络谱的解析表达式,... 齿轮故障的调幅调频效应以及振动传递路径的变化使得行星齿轮箱振动信号频谱具有复杂的边带结构。调幅部分包含齿轮故障信息。为了简化诊断分析,根据行星齿轮箱振动信号的调幅特点,提出了幅值解调分析方法。推导了包络谱的解析表达式,总结归纳了太阳轮、行星轮和齿圈故障振动信号包络谱的频率结构特点。通过行星齿轮箱故障实验信号分析验证了上述理论分析结果,基于包络谱诊断出了太阳轮、行星轮和齿圈的局部损伤故障。 展开更多
关键词 风力机 行星齿轮箱 故障诊断 调幅 解调 包络谱
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基于参数优化变分模态分解的滚动轴承早期故障诊断 被引量:21
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作者 王恒迪 邓四二 +1 位作者 杨建玺 廖辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期38-46,共9页
针对滚动轴承早期故障特征难以从原始振动信号中提取的问题,提出了一种基于参数优化的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的轴承早期故障诊断方法。利用天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search,BAS)对VMD算法的最佳参数... 针对滚动轴承早期故障特征难以从原始振动信号中提取的问题,提出了一种基于参数优化的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的轴承早期故障诊断方法。利用天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search,BAS)对VMD算法的最佳参数组合进行优化搜索,搜索过程中以VMD分解后各本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)峭度值的倒数作为适应度函数。搜索结束后根据所得结果设定VMD算法的IMF分量个数和二次惩罚因子,并利用参数优化VMD算法对轴承振动信号进行分解。借助峭度准则筛选出最佳IMF分量进行Hilbert包络解调运算,获取信号的包络谱,包络谱中可显现出较为明显的故障冲击特征,根据这些冲击成分可实现轴承早期故障诊断。经过与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和固定参数VMD算法的试验对比,所述方法可以更有效地提取轴承早期故障的特征。 展开更多
关键词 滚动轴承 早期故障诊断 变分模态分解 天牛须搜索算法 包络谱
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基于改进小波包与包络谱的风电机组传动系统的故障诊断方法研究 被引量:20
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作者 申戬林 王灵梅 +1 位作者 郭东杰 李德志 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1771-1777,共7页
针对风力发电机组传动系统故障时特征量提取困难的问题,提出改进的小波包结合包络谱的故障诊断新方法。深入研究小波包频带错乱的问题,对小波包实施改进,消除频带错乱的缺陷。首次将改进的小波包与包络谱结合起来,通过对风机传动系统试... 针对风力发电机组传动系统故障时特征量提取困难的问题,提出改进的小波包结合包络谱的故障诊断新方法。深入研究小波包频带错乱的问题,对小波包实施改进,消除频带错乱的缺陷。首次将改进的小波包与包络谱结合起来,通过对风机传动系统试验台的齿轮、轴承故障实际数据的深入分析,准确提取出特征量,实现故障的诊断和定位,证实该文提出的方法的准确性和有效性,为风电机组传动系统的故障诊断提供新思路。 展开更多
关键词 风电机组 故障诊断 小波包 包络谱
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基于经验模态分解包络谱的滚动轴承故障诊断方法 被引量:12
9
作者 杨宇 于德介 程军圣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第16期1469-1471,共3页
针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征和传统包络分析法的缺陷,提出了一种基于经验模态分解包络谱的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先采用经验模态分解将原始信号分解为若干个平稳的固有模态函数之和,然后求出包含主要故障信息的若干... 针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特征和传统包络分析法的缺陷,提出了一种基于经验模态分解包络谱的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先采用经验模态分解将原始信号分解为若干个平稳的固有模态函数之和,然后求出包含主要故障信息的若干个固有模态函数分量的包络谱,再定义包络谱中故障特征频率处的幅值比为特征幅值比,最后以特征幅值比作为故障特征向量,输入神经网络,以神经网络的输出来判断滚动轴承的工作状态和故障类型。对滚动轴承内国、外国故障振动信号的分析结果表明,基于经验模态分解包络谱的故障诊断方法能有效地提取滚动轴承的故障特征。 展开更多
关键词 滚动轴承 经验模态分解(EMD) 包络谱 特征幅值比 神经网络 故障诊断
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全矢小波包-包络分析方法及其在齿轮故障诊断中的应用 被引量:17
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作者 巩晓赟 韩捷 +1 位作者 陈宏 雷文平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期92-95,共4页
在旋转机械故障诊断中,针对传统单源信息采集的不全面性,提出了一种基于全矢谱技术的小波包-包络分析方法。首先对同源双通道信息分别采用小波包分解,根据需要选择频段的信息,并对提取的信号进行重构。然后采用全矢Hilbert解调分析方法... 在旋转机械故障诊断中,针对传统单源信息采集的不全面性,提出了一种基于全矢谱技术的小波包-包络分析方法。首先对同源双通道信息分别采用小波包分解,根据需要选择频段的信息,并对提取的信号进行重构。然后采用全矢Hilbert解调分析方法对重构信号实现包络解调,并与两单源信息的包络解调相比较,说明了仅以单源信息为诊断依据的不足。利用全矢谱技术进行融合的全矢小波包-包络解调技术,不仅继承了小波包-包络分析方法的优势,而且更加全面地反映出信号的真实性。最后通过仿真信号对其算法的可行性进行了验证,又以齿轮的故障振动信号为例,进一步验证了该方法在故障诊断中的有效性。 展开更多
关键词 全矢谱 小波包分析 包络谱 故障诊断
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基于双树复小波包峭度图的轴承故障诊断研究 被引量:16
11
作者 李辉 郑海起 唐力伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期13-18,共6页
针对传统包络谱和峭度图分析技术的缺陷,提出一种基于双树复小波包峭度图的轴承故障诊断方法。该方法综合利用了双树复小波包变换和峭度图分析技术,克服了原峭度图方法只采用FIR和短时傅里叶变换滤波器的缺点,提高了从强噪声环境中提取... 针对传统包络谱和峭度图分析技术的缺陷,提出一种基于双树复小波包峭度图的轴承故障诊断方法。该方法综合利用了双树复小波包变换和峭度图分析技术,克服了原峭度图方法只采用FIR和短时傅里叶变换滤波器的缺点,提高了从强噪声环境中提取瞬态冲击特征的能力。首先利用双树复小波包变换,将振动信号分解成不同频带的分量,然后计算各小波分量的谱峭度,再利用谱峭度的滤波器作用,计算最大峭度值对应分量信号的包络谱,根据包络谱就可识别齿轮箱轴承的故障部位和类型。齿轮箱轴承故障振动实验信号的研究结果表明:该方法不仅提高了信噪比和频带选择的正确性,而且能有效地识别轴承的故障。 展开更多
关键词 故障诊断 轴承 双树复小波包变换 峭度图 包络谱
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滚动轴承故障声发射信号的小波包络谱分析 被引量:14
12
作者 赵美云 李力 陈保家 《轴承》 北大核心 2008年第4期38-41,共4页
利用声发射信号的高频特性采集滚动轴承故障信息,采用小波分析技术把信号分解在不同频带,对信号进行重构,从而消除背景噪声,再采用小波包络谱分析方法识别故障信息。试验结果证明,基于声发射信号的小波包络谱分析可以有效地检测滚动轴... 利用声发射信号的高频特性采集滚动轴承故障信息,采用小波分析技术把信号分解在不同频带,对信号进行重构,从而消除背景噪声,再采用小波包络谱分析方法识别故障信息。试验结果证明,基于声发射信号的小波包络谱分析可以有效地检测滚动轴承故障。 展开更多
关键词 滚动轴承 声发射 故障诊断 小波分析 包络谱
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基于EMD的轴承故障包络谱分析 被引量:14
13
作者 焦卫东 朱有剑 《轴承》 北大核心 2009年第1期47-49,共3页
首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解;然后对分解后包含故障特征信息的本征模函数做Hilbert包络谱分析,在得到的包络谱中,清晰显示出故障特征信号的包络谱。试验结果表明,通过联合经验模态分解和Hilbert包络谱分析,能有效地提取出... 首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解;然后对分解后包含故障特征信息的本征模函数做Hilbert包络谱分析,在得到的包络谱中,清晰显示出故障特征信号的包络谱。试验结果表明,通过联合经验模态分解和Hilbert包络谱分析,能有效地提取出滚动轴承信号的故障信息,进而判定出轴承的损伤部位。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 经验模态分解 包络谱
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基于自适应奇异值分解的行星齿轮箱故障诊断方法 被引量:13
14
作者 秦毅 张清亮 赵月 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期122-127,共6页
行星齿轮箱振动信号中的故障特征通常淹没在噪声信号中,因此有必要研究如何提取这些微弱故障特征。针对传统奇异值分解特征提取方法中不能自动选择有效奇异值数目的问题,提出了一种基于自适应奇异值分解的行星齿轮箱故障诊断方法。首先... 行星齿轮箱振动信号中的故障特征通常淹没在噪声信号中,因此有必要研究如何提取这些微弱故障特征。针对传统奇异值分解特征提取方法中不能自动选择有效奇异值数目的问题,提出了一种基于自适应奇异值分解的行星齿轮箱故障诊断方法。首先根据一定的条件,通过该方法选择几个不同的有效奇异值数目并得到几组不同的重构信号;再根据这些重构信号的偏态绝对值,自动选择最佳的重构信号;最后进行包络分析,得到故障信号的包络谱。仿真和实验对比结果表明,此方法相比于传统的奇异值分解特征提取方法,能够更好地在消除噪声和提取行星齿轮箱振动信号中的微弱故障特征。 展开更多
关键词 行星齿轮箱 振动信号 自适应奇异值分解 包络谱 降噪
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基于LCD和Teager能量算子的滚动轴承故障诊断 被引量:13
15
作者 胥永刚 崔涛 +1 位作者 马朝永 张建宇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期340-346,共7页
提出了一种基于局部特征尺度分解和Teager能量算子包络解调的滚动轴承故障诊断方法.首先,在定义具有物理意义瞬时频率的单分量信号——内禀尺度分量(intrinsic scale component,ISC)的基础上介绍了一种全新的信号自适应分解方法——局... 提出了一种基于局部特征尺度分解和Teager能量算子包络解调的滚动轴承故障诊断方法.首先,在定义具有物理意义瞬时频率的单分量信号——内禀尺度分量(intrinsic scale component,ISC)的基础上介绍了一种全新的信号自适应分解方法——局部特征尺度分解(local characteristic-scale decomposition,LCD).然后,在滚动轴承故障模拟试验台上采集振动信号,并对信号进行局部特征尺度分解,将其分解成为若干个内禀尺度分量,之后对包含故障信息的ISC进行能量算子包络解调,从而得到轴承故障的特征频率.实验和工程实践的轴承故障信号分析结果表明:该方法可以准确识别滚动轴承的故障,可以应用于工程实践. 展开更多
关键词 局部特征尺度分解 内禀尺度分量 TEAGER能量算子 包络谱 故障诊断
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基于LCD-MCKD的滚动轴承故障特征提取方法 被引量:13
16
作者 宿磊 黄海润 +1 位作者 李可 苏文胜 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期19-24,共6页
鉴于在复杂工况和强背景噪声环境下,滚动轴承的非线性非平稳信号的特征提取非常困难,导致早期故障难以诊断,提出了一种基于局部特征尺度分解(LCD)和最大相关峭度解卷积(MCKD)的故障特征提取方法.首先,利用LCD对信号进行分解,获得一系列... 鉴于在复杂工况和强背景噪声环境下,滚动轴承的非线性非平稳信号的特征提取非常困难,导致早期故障难以诊断,提出了一种基于局部特征尺度分解(LCD)和最大相关峭度解卷积(MCKD)的故障特征提取方法.首先,利用LCD对信号进行分解,获得一系列瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(ISC),选取相关系数较大的ISC分量进行重构;然后,利用MCKD方法对重构信号进行处理,增强冲击信号频率,实现降噪;最后,对经LCD-MCKD处理过的信号进行希尔伯特包络谱分析,验证所提方法的有效性.仿真和实验表明该方法能够有效提取故障特征频率,实现故障诊断. 展开更多
关键词 故障诊断 特征提取 局部特征尺度分解 最大相关峭度解卷积 包络谱
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基于改进LMD与小波包降噪对故障弱信号的提取 被引量:13
17
作者 陈长征 魏巍 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第1期165-168,172,共5页
针对微弱故障信号易被强噪声淹没的难题,提出了一种基于小波包降噪与改进LMD相结合的提取微弱信号特征向量的方法。首先选择恰当的小波基进行小波包分解,再根据计算出的最优小波包树进行信号重构,实现对原始信号的降噪处理。然后对重构... 针对微弱故障信号易被强噪声淹没的难题,提出了一种基于小波包降噪与改进LMD相结合的提取微弱信号特征向量的方法。首先选择恰当的小波基进行小波包分解,再根据计算出的最优小波包树进行信号重构,实现对原始信号的降噪处理。然后对重构的信号进行LMD分解,再计算PF分量的互相关系数和峭度值,减少虚假分量同时增强故障信号幅值。最后对真实的PF分量进行包络谱分析,提取弱信号的故障特征。实例研究结果表明:该方法能够有效地提取出淹没在强噪声中的故障弱信号的特征向量。 展开更多
关键词 弱信号提取 小波包降噪 LMD 包络谱
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基于LabVIEW的齿轮调制故障检测系统设计 被引量:13
18
作者 赵保伟 巩晓赟 +1 位作者 丁丽丽 吴超 《机床与液压》 北大核心 2018年第5期143-148,共6页
针对齿轮故障振动信号的调制特点,设计了一种基于振动信号的齿轮状态检测分析系统,实现齿轮传动过程中异常状态的实时在线检测。以LabVIEW为开发平台,在开发齿轮状态监测各个程序模块的基础上,设计了基于Hilbert的包络解调分析模块。最... 针对齿轮故障振动信号的调制特点,设计了一种基于振动信号的齿轮状态检测分析系统,实现齿轮传动过程中异常状态的实时在线检测。以LabVIEW为开发平台,在开发齿轮状态监测各个程序模块的基础上,设计了基于Hilbert的包络解调分析模块。最后通过仿真和实验对齿轮故障的调制振动信号进行了解调分析,分析结果表明,基于包络解调分析模块的齿轮检测系统可准确地对齿轮故障的类型和位置进行识别。 展开更多
关键词 故障检测 LABVIEW 包络谱 解调
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基于信号包络谱的GIS局部放电超声诊断方法研究 被引量:12
19
作者 戎琳 郑文栋 +2 位作者 钱勇 黄成军 江秀臣 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期39-43,48,共6页
笔者应用基于信号包络谱的分析方法对局部放电超声信号进行研究,并在实验室环境下建立悬浮电极、针尖电晕、自由金属微粒3种GIS内部典型绝缘缺陷的局放模型进行诊断识别,根据识别结果总结出了不同类型缺陷所表现出的不同测量特征。
关键词 GIS 局部放电 超声检测 包络谱 诊断
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内燃机主轴承磨损故障的振动监测方法研究 被引量:3
20
作者 李志敏 王义 +1 位作者 宋希庚 邹积斌 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期203-206,共4页
提出了基于正交小波变换检测往复式活塞发动机滑动主轴承磨损故障的一种新方法 ,利用正交小波基将机体表面测得的振动信号变换到时间 -频段域 ,选择合适的频带加以提取并进行包络谱分析 ,可实现通过机体表面振动信号监测其滑动主轴承的... 提出了基于正交小波变换检测往复式活塞发动机滑动主轴承磨损故障的一种新方法 ,利用正交小波基将机体表面测得的振动信号变换到时间 -频段域 ,选择合适的频带加以提取并进行包络谱分析 ,可实现通过机体表面振动信号监测其滑动主轴承的磨损状态。 展开更多
关键词 故障 磨损 主轴承间隙 内燃机 振动监测
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