超速离心机健康状态评估方法的研究

论文摘要

离心机是一种分离设备,主要由转子、离心室、转速检测与控制系统、温度检测与控制系统、真空度检测与控制系统等组成。离心机利用转子的高速旋转产生离心力,对安放于转子内的物质进行分离、沉淀、浓缩和精剂。一般来说,转速在30000r/min以上的离心机称为超速离心机。设备的健康状态评估首先根据历史数据和传感器检测得到的数据对设备进行综合分析,并以此为依据利用合适的综合评判方法对设备的健康情况进行评估,给出不合格的设备的原因及维修建议,为设备的维修决策提供依据,为精确化维修提供技术支持。它广泛应用于机械设备、桥梁、军事、电力等行业。本文首次将健康状态评估方法应用于超速离心机的健康状态评估。超速离心机健康状态评估首先要获取影响超速离心机运行状态的状态参数。精确的状态参数是进行状态评估的依据。本系统状态参数主要通过四个方面的检测获取:转速检测、振动检测、温度检测与真空度检测。本文介绍了常用的5种健康状态评估方法:模型法、层次分析法、模糊评判法、人工神经网络法、贝叶斯网络法,并通过分析各种方法的优缺点选取适合超速离心机的评估方法。参照状态维修的开放体系结构模型得到超速离心机的健康状态评估模型。为求系统评估结果更为精确,结合超速离心机实际,提出层次分析法与模糊评判法相结合的多层次模糊评判综合评估方法,并进行了详细的介绍和实例验证。本文采用YAAHP软件进行后台计算分析。以Visual Studio 2005软件为开发平台,设计了超速离心机实时状态监测软件。该软件系统可以将离心机的实时状态清晰的显示在电脑上,当有故障隐患时,进行报警。可以有效的减少离心机故障发生,并可根据历史数据有针对的对离心机进行定期的检测维修。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 离心机技术的发展
• 1.2 国内外设备健康状态评估的研究现状
• 1.2.1 健康状态评估的发展
• 1.2.2 健康状态评估的研究与应用
• 1.3 本文主要工作及创新点
• 第2章 超速离心机系统原理与状态参数检测
• 2.1 超速离心机系统
• 2.1.1 超速离心机系统组成与工作原理
• 2.1.2 超速离心机系统主要技术指标
• 2.2 超速离心机故障信息特征分析
• 2.3 状态参数的确定
• 2.3.1 温度检测
• 2.3.2 振动检测
• 2.3.3 转速检测
• 2.3.4 真空度检测
• 2.3.5 变频器故障信息提取
• 2.4 本章小结
• 第3章 健康状态评估方法研究
• 3.1 状态维修开放体系结构（OSA-CBM）模型简介
• 3.2 健康状态评估方法
• 3.2.1 模型法
• 3.2.2 层次分析法
• 3.2.3 模糊评判法
• 3.2.4 人工神经网络法
• 3.2.5 贝叶斯网络法
• 3.3 本章小结
• 第4章 超速离心机健康状态多层次模糊评判综合评估方法
• 4.1 超速离心机递阶层次结构的建立
• 4.2 各因素权值的计算
• 4.2.1 判断矩阵的构造
• 4.2.2 一致性检验
• 4.2.3 权值的计算
• 4.3 评估指标标准化
• 4.4 模糊综合运算
• 4.4.1 三级指标的模糊综合评估
• 4.4.2 二级指标的模糊综合评估
• 4.4.3 超速离心机的模糊综合评估
• 4.5 本章小结
• 第5章 超速离心机健康状态评估软件实现
• 5.1 开发工具
• 5.2 YAAHP 在超速离心机健康状态评估中的使用
• 5.3 超速离心机健康状态评估系统
• 5.3.1 超速离心机上位机系统设计要求及主要模块
• 5.3.2 健康状态评估模块
• 5.4 上位机软件系统工作过程
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录