對醫用離心機系統運行狀態的故障監測與診斷,是通過對設備某些敏感部位振動、平衡度、溫度、壓力等信號的采集,并通過對信號處理,提取特征參數的方法來辯識醫用離心機工作狀態。其基本原理是:在醫用離心機運行過程中,其零部件會發出各自確定特征的信號,而這些信號隨單個零件的損壞、磨損以及電子元件的電壓、電流、溫度等變化而變化。根據表征具體故障的特征參數,通過人工神經網絡監測與診斷系統,對醫用離心機故障進行診斷和預報。
該故障智能監測與診斷系統,主要包括監測與診斷兩個過程。其中每個過程都包括預處理和特征信號提取兩部分。快速、有效地提取反映設備故障信息的特征是故障診斷的關鍵。把從診斷的對象處獲得的數據看作一組時間序列,通過對該時間序列的分段采樣,將輸入數據映射成樣本空間的點,這些數據包括故障的類型、程度和位置等信息。首先對映射到樣本空間的輸入數據進行預處理,通過刪除原始數據中的無用的信息得到另一類故障模式,由樣本空間映射成數據空間。在數據空間的基礎上,提取數據中的不變特性,形成不變故障模式空間。在提取了故障模式的不變特性后,根據診斷的需要和問題的特性,對所選擇的模式特征矢量進行量化壓縮變換,選擇有用的特征,以用于故障診斷。
信號的產生和傳播
可以認為醫用離心機系統結構為一定常線性系統,則系統振動可表示為:
M【】C【】K【]=
M【】為系統的質量矩陣,為響應的加速度向量,C【】為系統的阻尼矩陣,為速度向量,[KI為系統剛度矩陣,為振動的位移向量,Q【】為產生醫用離心機系統振聲的激勵力向量。
醫用離心機系統振動的激勵源主要有:電機驅動系統,篩籃及轉軸的加工誤差、軸承和支架、裝配不平衡,試管裂紋破裂形成的腔內積水、溫升過高等故障問題造成的離心轉軸在高速旋轉中嚴重傾斜、振動,當振動頻率超過極限值時,會引起離心機整個系統的共振,以致產生嚴重后果。
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