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基于聲成像模式識別的故障診斷方法研究
（作者未知） 2011/3/11
摘 要:利用非接觸式聲學(xué)故障診斷技術(shù)的工作優(yōu)點,發(fā)展了基于支持向量機的聲成像模式識別技術(shù),并引入到故障診斷領(lǐng)域。針對某種機械故障特點,在利用波束形成算法得到聲像進行噪聲源識別與定位的基礎(chǔ)上,對聲像進行圖像處理,提取聲像的紋理特征和奇異值特征,采用支持向量機進行訓(xùn)練分類,進而用于機械工作狀態(tài)的診斷。通過仿真及實驗,得到了較好的診斷效果,表明基于聲像的圖像特征提取技術(shù)在結(jié)合支持向量機后可應(yīng)用于機械故障診斷,為聲成像方法在故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:故障診斷;波束形成;特征提取;支持向量機
工礦企業(yè)中的機械設(shè)備故障診斷技術(shù)主要是基于振動信號測量與分析的,并形成了一套完整的理論和方法[1],但是由于很多設(shè)備的振動信號不易測取,這種方法有一定的局限性。機器噪聲蘊含著機器狀態(tài)的重要信息[2],最早的故障診斷方法就是利用機器聲音判斷故障,這種基于聲信號測量與分析的故障診斷技術(shù)被稱為聲學(xué)診斷技術(shù)[3](ABD: Acoustical-Based Diag-nosis),它具有測量儀器簡單,非接觸式測量,不影響設(shè)備正常工作的優(yōu)點。
聲成像技術(shù)通過測量聲場的信息進行源像重現(xiàn),一般用于噪聲源定位,其應(yīng)用在故障診斷領(lǐng)域受到限制。機械故障一般會引起聲壓的變化,借鑒基于超聲波圖像的病理診斷技術(shù)[4]在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,使用特征提取和模式識別技術(shù)對聲像進行處理,用于診斷聲源聲壓大小的微弱變化,從而為聲成像方法在故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用提供參考。
1 基于聲像模式識別的故障診斷方法
1·1 方法流程
聲成像方法一般用于噪聲源的識別、定位,屬于初步的故障診斷。通過采用圖像處理、特征提取和模式識別技術(shù)對聲像進行處理,發(fā)展了基于聲成像模式識別的故障診斷技術(shù),用于診斷機械的工作狀態(tài),具體的診斷過程如圖1所示。
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