声发射技术在离心泵故障诊断中的应用①
慕松② 王朝晖 张利军
(中国石油大学机电工程学院 北京102249)
摘 要 分析了声发射技术应用于离心泵故障诊断的可行性，并采用特征参量法对离心泵的故障信号进行了分析，并选取三个特征参量作为离心泵故障诊断的标准。
关键词 故障诊断 离心泵 声发射
中图分类号 TH172，TH311 文献标识码 B
Application of AE Technology in Fault Diagnosis on Centrifugal Pump
Mu Song Wang Zhaohui Zhang LiJun
( China University of Petroleum Beijing)
ABSTRACT The applied feasibility of the AE( acoustic emission) technology in the field of fault diagnosis on centrifugal pump is analyzed. The method of characteristic parameter is employed to analyze the fault signaling of centrifugal pump and three characteristic parameters are selected as standard of fault diagnosis.
KEYWORDS Fault diagnosis Centrifugal pump Acoustic emission
1 前言
离心泵作为一种常用的旋转机械，被广泛应用于航空工业、机械制造、采油、石油化工、矿山、冶金、水利、农业灌溉等部门。特别是石化、电力、钢铁和航空等行业，离心泵为关键的动力设备。为了提高其使用的可靠性，减少故障停机带来的直接与间接的经济损失，及时的诊断故障至关重要，目前，对其故障诊断的研究还处于起步阶段，因此开展这方面的研究具有重要的理论及实际意义。
对离心泵的故障诊断通常采用振动的方法，该方法存在一定的不足，主要是：环境的低频扰动信号会被用于检测振动信号的加速度传感器拾取，影响测试结果而导致误判，另外，当离心泵中转子部分发生磨损、疲劳失效或断裂故障时，用常规的振动检测方法难以发现早期故障。本文根据声发射技术的特点，探讨利用声发射技术对离心泵进行故障诊断的可行性。
2声发射检测原理
非均质材料在局部区域应力场作用下，产生局部非稳态，在应力场与材料局部不均质的条件下，在材料或结构内部产生了动态位移，致使材料或结构局部为保持暂时的更稳定平衡而产生快速变形，变形过程中扰动周边区域产生振荡波即弹性应力波，在材料或结构内部传播。产生快速变形(动态位移)的部位即发生声发射源的部位，其发生的弹性波，经介质传播到达被检体表面，经声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号，声发射信号再经放大、处理后，形成其特性参数或其波形记忆，将其记录或显示，经数据的解释、处理，根据标准与规范评定声发射潭的特性及等级。与普通振动信号相比，声发射信号具有较宽的频率范围，信息量更大，利用高频段信号进行故障诊断，可以有效地排除其他低频干扰信号，因此信噪比较高。这些就解决了上述振动方法在离心泵故障诊断中遇到的问题[1-3]。
