基于虚拟仪器的油泵电动机振动信号采集监测系统的研究
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2020-02-15 10:33:50
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第40卷2012年第8期本栏目编辑陆秋云通用127基于虚拟仪器的油泵电动机振动信号采集监测系统的研究刘亚峰,梁志强包钢集团巴润矿业有限责任公司内蒙古包头014080摘要:针对目前油泵电动机的运行监测和故障诊断的状况,利用LabVIEW软件,将虚拟仪器运用到实际生产中,建立一种新的油泵电动机振动信号的采集与监测系统。通过介绍该系统的硬件、软件系统,以及对于干扰的排除情况,说明了该系统在采集油泵电动机信号方面具有优势。试验证明,该系统可以准确地监测油泵电动机振动加速度及其功率谱情况。关键词:虚拟仪器;油泵电动机;数据采集;振动加速度;功率谱中图分类号:TP277文献标志码:A文章编号:1001-3954(2012)08-0127-03StudyonacquisitionandmonitoringsystemforvibrationsignalsofpumpmotorbasedonvirtualinstrumentsLIUYafeng,LIANGZhiqiangBarunMiningCo.,Ltd.,BaotouIron&SteelGroup,Baotou014080,InnerMongolia,ChinaAbstract:Inviewofthecurrentstatusofmonitoringandfaultdiagnosisforthepumpmotor,thepaperbuiltanewacquisitionandmonitoringsystemforvibrationsignalsofthepumpmotorbyLabVIEWbasedonvirtualinstruments.Italsointroducedthehardwareandsoftwareofthesystemanddemonstratedtheadvantageofthesysteminacquiringsignalsofpumpmotorbyinterferenceelimination.Testsshowedthatthesystemcouldaccuratelyobservedvibrationaccelerationandpowerspectrumofthepumpmotor.Keywords:virtualinstrument;pumpmotor;dataacquisition;vibrationacceleration;powerspectrum作者简介:刘亚峰,男,1971年生,高级工程师,主要从事矿山设备技术管理工作。油泵电动机是工厂的常用设备,可分为高压油泵电动机(工作转速为1480r/min)以及低压油泵电动机(工作转速为970r/min)[1]。传统的油泵电动机故障诊断是通过拆卸装备检查电动机和油泵联接处的磨损情况以及运行状况,进行判断并排除故障;该方式不仅对电动机损伤较大,同时还浪费时间和人力。在工作过程中,振动是油泵电动机较为突出的特征信号。统计结果表明,90%的机械故障都发生在振动增大之后[2]。许多国内外企业对设备进行监测和诊断时,超过60%是使用振动方法[3]。因此,建立油泵电动机振动信号的采集监测系统,不仅可以帮助判断当前设备是否存在故障,而且对今后油泵电动机故障诊断提供了依据。1基于虚拟仪器的数据采集系统1.1虚拟仪器所谓虚拟仪器,是指以通用计算机作为系统控制器,由软件来实现人机交互和大部分仪器功能的一种计算机仪器系统[4]。传统的数据采集系统由于受检测可靠性及准确性差、开发时间长、成本高及缺乏便捷性等因素的影响,无法即时提供可靠的振动状态信号[5]。而通过虚拟仪器建立的数据采集系统,在信号即时采集和分析中,克服了上述缺点,明显地体现出较多的优势。LabVIEW是NI(即美国国家仪器有限公司)开发的一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言,与传统的文本编程语言不同,它采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决第40卷2012年第8期本栏目编辑陆秋云通用128图1数据采集系统硬件连接示意Fig.1Structuralsketchofdataacquisitionsystem图2DAQAssistant连线示意Fig.2ConnectiondiagramofDAQAssistant图3双通道前面板设计Fig.3Designofdual-channelfrontpanel定了程序的执行顺序[6]。1.2系统的硬件选择该数据采集系统的硬件包括压电加速度传感器、电荷放大器及NI公司的USB-6251数据采集卡,该采集卡具有16路模拟输入,可同时对16台仪器进行监测,再接1台可接USB的计算机即可。图1为数据采集系统硬件连接示意。1.3系统的软件设计LabVIEW软件设计包括后台程序设计和前面板的设计。后台程序设计采用图
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