專利名稱：星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法。
背景技術(shù)：
星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件，例如衛(wèi)星掃描輻射計(jì)第二掃描機(jī)構(gòu)，由齒輪箱體、電位 器、齒輪、螺桿、螺母、波紋管、步進(jìn)電機(jī)等部分組成。設(shè)計(jì)上采用了由轉(zhuǎn)動(dòng)變平移，再由平移 換成擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，具體是步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速器驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)螺旋副，使與螺母固連的導(dǎo) 向框架平移，再利用一組鋼帶扇形體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使與扇形體固連的折鏡繞X軸士5°擺動(dòng)。二掃螺旋副是一種小螺距精密的滑動(dòng)絲桿副結(jié)構(gòu)，正常掃描頻率由北向南是 67Hz、由南向北是200Hz步進(jìn)。在軌工作時(shí)，隨著掃描步進(jìn)的運(yùn)動(dòng)，存貯在螺母的潤滑膏 (KK3+114硅油混合物)被推走，較難得到及時(shí)的補(bǔ)充。這樣長期運(yùn)行，使螺旋副處于不良的 潤滑條件，從而使衛(wèi)星難以達(dá)到長壽命高可靠的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在工程結(jié)構(gòu)與機(jī)械運(yùn)行過程中，由于存在故障而發(fā)生事故的現(xiàn)象屢見不鮮。特別 是運(yùn)行環(huán)境(受力、承熱及磨損等)的作用，使其工作狀態(tài)不斷變化。因此，從它們中運(yùn)行 中提取故障癥狀的信息，作出診斷。星上活動(dòng)件除了一定角度運(yùn)動(dòng)的部件外，大多以旋轉(zhuǎn)部件為主，大致在50 IOOrpm和3000 6000rpm范圍內(nèi)。衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，往往是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械部件最容易出故障，而 這些單點(diǎn)失效部件又是影響衛(wèi)星成敗的關(guān)鍵。而對(duì)于這些部件不允許隨便拆裝檢查，這就 要求必須對(duì)其進(jìn)行不解體的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，以識(shí)別現(xiàn)狀并能預(yù)測(cè)未來。隨著用戶對(duì) 衛(wèi)星壽命和可靠性要求的日益提高，旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件的壽命和可靠性問題也越發(fā)突出。 為此，如何在研制過程中結(jié)合少量試驗(yàn)和特定的監(jiān)測(cè)方法對(duì)衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件的狀 態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其性能變化趨勢(shì)和壽命極限進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估等問題已提到議事日程上。本發(fā)明涉及衛(wèi)星高轉(zhuǎn)速活動(dòng)部件的不停機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，尤其是在衛(wèi) 星掃描輻射計(jì)中的應(yīng)用，目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報(bào)道，也尚未收集到類 似的資料。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決對(duì)衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其性能變化趨勢(shì)和壽命 極限進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè) 與診斷報(bào)警方法。利用本發(fā)明，不但達(dá)到識(shí)別星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)的要求，而且能防 止發(fā)生意外故障或停機(jī)而引起損失。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種 星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，包括如下步驟步驟一、檢測(cè)記錄星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)過程；步驟二、加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀； 步驟三、加速度響應(yīng)測(cè)量頻譜分析；
步驟四、設(shè)置緊急 報(bào)警或停機(jī)線；分別在時(shí)域0. 25g與頻域0. 5倍頻(0. 03g)設(shè)置預(yù)警線在數(shù)據(jù)時(shí)域采集的軟件 中預(yù)先設(shè)置一個(gè)幅值報(bào)警線0. 25g，在達(dá)到或超過該值時(shí)，發(fā)出預(yù)警提示；同理，頻域上，在 0. 5倍頻如快掃IOOHz或300Hz設(shè)置預(yù)警值。本發(fā)明星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，由于采取上述的技術(shù)方 案，采取加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀及頻譜分析，在花費(fèi)很小、不需要拆裝檢查并且在星 用轉(zhuǎn)動(dòng)部件不停機(jī)的情況下，對(duì)衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其性能變化 趨勢(shì)和壽命極限進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估等問題。因此，本發(fā)明取得了實(shí)施簡便有效、延長星載旋轉(zhuǎn) 設(shè)備使用壽命、提高工作效率等有益效果。


圖1振動(dòng)位移、速度和加速度頻譜比較；圖2電機(jī)沒有失步情況下慢掃的時(shí)域響應(yīng)圖；圖3電機(jī)沒有失步情況下慢掃的頻譜圖；圖4電機(jī)沒有失步情況下快掃的時(shí)域響應(yīng)圖；圖5電機(jī)沒有失步情況下快掃的頻譜圖；圖6 二掃機(jī)構(gòu)時(shí)域響應(yīng)圖；圖7 二掃機(jī)構(gòu)13. 5V快掃時(shí)域響應(yīng)圖；圖8電機(jī)失步時(shí)域響應(yīng)細(xì)化圖；圖9電機(jī)失步頻譜圖；圖10 13. 7V電機(jī)瀕臨失步時(shí)域響應(yīng)圖；圖11 13. 7V電機(jī)瀕臨失步頻譜圖；圖12振動(dòng)響應(yīng)幅值劣化曲線；圖13報(bào)警值及危險(xiǎn)值的設(shè)置。
具體實(shí)施例方式轉(zhuǎn)動(dòng)部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷有多種方法，包括振動(dòng)音響法、速度變化法、聲發(fā) 射法、電流分析法、溫度法、壓力脈動(dòng)法等。其中振動(dòng)診斷技術(shù)在被診斷系統(tǒng)的信號(hào)采集、數(shù) 據(jù)處理、故障識(shí)別和診斷中顯示出簡便可靠的優(yōu)越性，尤其適用于不停機(jī)在線監(jiān)測(cè)和診斷 報(bào)警。所以振動(dòng)分析技術(shù)成為應(yīng)用最普遍診斷方法，可從測(cè)試活動(dòng)部件在規(guī)定動(dòng)作過程的 自身振動(dòng)信息中分析出正常、異?；蛉毕莸?。在衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)過程中，要對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量狀況給出適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，這就 涉及到評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)問題。標(biāo)準(zhǔn)制定的過高，會(huì)造成資源浪費(fèi)，而標(biāo)準(zhǔn)過低則會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì) 量，而且星用轉(zhuǎn)動(dòng)部件大都是非標(biāo)產(chǎn)品，各種產(chǎn)品的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能千篇一律，因此，標(biāo)準(zhǔn)的 制定需要大量的數(shù)據(jù)信息和知識(shí)的積累。下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)某型號(hào)衛(wèi)星掃描輻射計(jì)，首次嘗試性地應(yīng)用了振動(dòng)診斷原 理，針對(duì)掃描機(jī)構(gòu)在不同輸入電壓下的振動(dòng)響應(yīng)特征以及頻譜特性進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而研究失 步現(xiàn)象的臨界電壓和失步狀態(tài)的時(shí)域及頻譜特征。
時(shí)域分析法主要研究平均值、均方值、方差等。試件處于正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，時(shí)域 圖是由大量的、隨機(jī)的、強(qiáng)度接近的振動(dòng)信號(hào)組成的；一旦發(fā)生故障，信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)有規(guī)則 的、周期性脈沖，沖擊的量值要比正常狀態(tài)下大得多。因此，用振動(dòng)信號(hào)診斷機(jī)器故障時(shí)，首 先要在振動(dòng)信號(hào)中找出隱含的周期分量。振動(dòng)位移、速度和加速度信號(hào)的頻率相同，不管采用何種表示方式，故障性質(zhì)不會(huì) 變化，都可以用于振動(dòng)監(jiān)測(cè)；在相同位移幅值下，頻率越高，振動(dòng)所產(chǎn)生的交變應(yīng)力越大，對(duì) 設(shè)備的危害越大。因此故障頻率越高，位移幅值應(yīng)該控制得越嚴(yán)格。圖1為振動(dòng)位移、 速度和加速度頻譜比較；其中(a)是10Hz、20Hz和50Hz分量幅 值都為10 μ m的位移頻譜圖，(b)和(C)為該位移幅值下的速度與加速度頻譜圖。如圖1(a)所示，頻譜中10Hz、20Hz和50Hz分量幅值都為10 μ m，可以計(jì)算出每一 頻率分量的速度和加速度幅值，如圖1中(b)、(c)所示。比較這三個(gè)圖可見，高頻分量在振 動(dòng)速度和加速度頻譜中得到了明顯“放大”，頻率越高，速度和加速度頻譜中高頻分量的“放 大”作用越明顯。因此對(duì)于高頻振動(dòng)故障，為了在故障的早期能夠比較明顯地反映出振動(dòng)變 化，采用振動(dòng)速度或加速度監(jiān)測(cè)比較有效。反之，低頻分量在位移頻譜中也是同樣的被“放 大”。從振動(dòng)測(cè)量的角度，測(cè)量振動(dòng)加速度和位移比較容易實(shí)現(xiàn)，而振動(dòng)速度一般都是 通過測(cè)量加速度再進(jìn)行積分后得到，因此，振動(dòng)檢測(cè)一般選用位移傳感器和加速度傳感。由 于位移傳感器的安裝和測(cè)量存在諸多局限，如需要根據(jù)被測(cè)產(chǎn)品具體情況設(shè)計(jì)專門工裝； 飛輪、齒輪箱等部件的轉(zhuǎn)子裝在密封的殼體內(nèi)，無法采用非接觸式的位移傳感器進(jìn)行測(cè)量； 同時(shí)對(duì)于高頻振動(dòng)的測(cè)量，加速度傳感器的測(cè)量精度較高，而位移傳感器不太適應(yīng)等等。由于某型號(hào)衛(wèi)星掃描輻射計(jì)特征頻率均大于50Hz，根據(jù)上述分析，測(cè)量加速度比 較合適。本發(fā)明星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法包括加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀及頻譜分析。星載掃描機(jī)構(gòu)在正常工作時(shí)時(shí)域幅值低于0. 2g，頻譜圖上倍頻特征明顯；在接近失步狀態(tài)時(shí)，時(shí)域上響應(yīng)大于0. 25g，但小于0. 3g，頻譜圖上多出了 0. 5倍 頻，這時(shí)可以分別在時(shí)域0. 25g與頻域0. 5倍頻(0. 03g)設(shè)置預(yù)警線；在電機(jī)失步即掃描機(jī)構(gòu)不能正常工作時(shí)，時(shí)域響應(yīng)放大5倍以上(大于Ig)，頻域 上沒有特征頻率，可以在分別在時(shí)域lg、頻域0. 5倍頻外(0. 05g)或全頻段上0. Ig設(shè)置緊 急報(bào)警或停機(jī)線。在掃描輻射計(jì)的電機(jī)底部和齒輪箱外側(cè)中部分別粘貼加速度傳感器，在掃描輻射 計(jì)工作過程中，對(duì)其振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)記錄，如圖2 11所示。圖2為電機(jī)沒有失步情況下慢掃的頻譜圖；圖3為電機(jī)沒有失步情況下快掃的時(shí) 域響應(yīng)圖；圖4為電機(jī)沒有失步情況下快掃的頻譜圖；圖5為二掃機(jī)構(gòu)時(shí)域響應(yīng)圖(4種狀 態(tài)的響應(yīng)大小差別明顯)；圖6為二掃機(jī)構(gòu)時(shí)域響應(yīng)圖；從圖2到圖6可以看出(1)該掃描機(jī)構(gòu)在正常工作時(shí)時(shí)域幅值低于0.2g，在電機(jī)沒有失步的情況下，隨 著電壓的降低，振動(dòng)響應(yīng)幅值逐步降低(從圖6的對(duì)比來看，尤其明顯)，同電壓的情況下， 快掃的響應(yīng)要大于慢掃；(2)電機(jī)快掃特征頻率200Hz及其倍頻，時(shí)域上5ms周期間隔明顯，頻域上特征頻率突出；電機(jī)慢掃特征頻率67Hz及其倍頻，頻域上特征頻率突出。圖7為該二掃機(jī)構(gòu)13. 5V快掃時(shí)域響應(yīng)圖(電機(jī)失步，響應(yīng)突然放大為正常值的 近10倍)；圖8為電機(jī)失步時(shí)域響應(yīng)細(xì)化圖(時(shí)域上峰值抖動(dòng)比較嚴(yán)重)；圖9為電機(jī)失 步頻譜圖(特征頻率已經(jīng)改變)；圖10為13. 7V電機(jī)瀕臨失步時(shí)域響應(yīng)圖；圖11為13. 7V 電機(jī)瀕臨失步頻譜圖(200Hz特征頻率明顯，但多出了其0.5倍頻)。從圖7到圖11可以看 出(1)掃描機(jī)構(gòu)的臨界失步電壓為13. 5V ；(2)在接近失步時(shí)(13. 7V)，時(shí)域上響應(yīng)大于0. 2g，但是不會(huì)高于0. 3g，頻譜圖上 多出了 0.5倍頻的明顯響應(yīng)，可以分別在時(shí)域0. 25g與頻域0.5倍頻(0. 03g)設(shè)置預(yù)警線；(3)在電機(jī)失步即掃描機(jī)構(gòu)不能正常工作時(shí)，時(shí)域響應(yīng)放大5倍以上(大于Ig)， 頻域上沒有特征頻率，可以在分別在時(shí)域lg、頻域0. 5倍頻外(0. 05g)或全頻段上0. Ig設(shè) 置緊急報(bào)警或停機(jī)線。綜上所述，本發(fā)明星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法可以作為某型 號(hào)衛(wèi)星掃描輻射計(jì)的地面檢測(cè)手段，實(shí)時(shí)判定其工作狀態(tài)，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警，以確保衛(wèi)星的 長壽命和高可靠提供有力保障。綜合上述實(shí)施例，本發(fā)明星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法包括如 下的步驟步驟一、檢測(cè)記錄星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)過程；在星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)底部和齒輪箱外側(cè)中部分別粘貼加速度傳感器，在掃描輻 射計(jì)工作過程中，對(duì)其振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行全程的連續(xù)監(jiān)測(cè)，并做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。步驟二、加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀；采用振動(dòng)速度或加速度監(jiān)測(cè)，對(duì)時(shí)域響應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)以分析其變化趨勢(shì)，正 常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，時(shí)域圖是由大量的、穩(wěn)定的、強(qiáng)度接近的振動(dòng)信號(hào)組成的，如圖2、圖4所 示；當(dāng)時(shí)域響應(yīng)值發(fā)生量級(jí)增大(2 3倍)、峰值抖動(dòng)時(shí)，則載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件瀕臨故 障，如圖10所示；響應(yīng)值繼續(xù)增大(> 4倍)，變成隨機(jī)的、強(qiáng)度變化劇烈的信號(hào)時(shí)，則載旋 轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件就比較危險(xiǎn)，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障，如圖7、圖8所示。步驟三、加速度響應(yīng)測(cè)量頻譜分析；對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換(Fast Fourier Transform Algorithm)，將時(shí)域信號(hào) 變成頻譜，通過畫出振幅和頻率(而不是時(shí)間)，就更能分析周期性成分了，在振動(dòng)信號(hào)中 隱含的周期分量能很容易地在頻譜圖上分辨出來。如圖3、圖5、圖9、圖11所示，他們分別 代表電機(jī)沒有失步情況下慢掃的頻譜圖、電機(jī)沒有失步情況下快掃的頻譜圖、電機(jī)失步頻 譜圖、電機(jī)瀕臨失步頻譜圖，他們分別對(duì)應(yīng)于步驟二中的三種狀態(tài)下的時(shí)域響應(yīng)。步驟四、設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線； 在接近失步狀態(tài)時(shí)設(shè)置預(yù)警線，本發(fā)明實(shí)施例中時(shí)域上響應(yīng)大于0. 25g，但小于 0. 3g，頻譜圖上多出了 0. 5倍頻，這時(shí)可以在數(shù)據(jù)采集過程中，分別在時(shí)域0. 25g與頻域0. 5 倍頻(0. 03g)設(shè)置預(yù)警線在數(shù)據(jù)時(shí)域采集的軟件中預(yù)先設(shè)置一個(gè)幅值報(bào)警線0. 25g，在達(dá) 到或超過該值時(shí)，發(fā)出預(yù)警提示；同理，頻域上，在0. 5倍頻如快掃IOOHz或300Hz設(shè)置預(yù)警值。設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)失步而導(dǎo)致掃描機(jī)構(gòu)不能正常工作。本發(fā)明實(shí)施例中時(shí)域響應(yīng)放大5倍以上(大于lg)，頻域上沒有特征頻率，可以在分別在時(shí)域 lg、頻域0. 5倍頻外(0. 05g)或全頻段上0. Ig設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線。響應(yīng) 正常值的范圍會(huì)隨著采樣樣本的增多進(jìn)行分析調(diào)整，以變得更加精確。根據(jù)VDI (德國工程師協(xié)會(huì))以及IEC(國際電工協(xié)會(huì))等權(quán)威機(jī)構(gòu)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 其它星上旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以參照?qǐng)?zhí)行時(shí)域采集過程中，對(duì)其響應(yīng)幅值的變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比，以 正常值的2 3倍為報(bào)警值，正常值的4倍以上為危險(xiǎn)值，在達(dá)到或超過該值時(shí)，發(fā)出報(bào)警 提示，好的狀態(tài)以白色或綠色表示，不好的狀態(tài)以黃色提醒，壞的狀態(tài)以紅色警示，如圖12、 圖13所示。綜上所述，本發(fā)明的方法在花費(fèi)很小、不需要拆裝檢查并且在星用轉(zhuǎn)動(dòng)部件不停 機(jī)的情況下，對(duì)星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷并在發(fā)生故障的初期及時(shí)報(bào)警。本 發(fā)明取得了如下的有益效果(1)提供了一種高轉(zhuǎn)速星用活動(dòng)部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷方法；(2)給出了某 掃描輻射計(jì)的振動(dòng)響應(yīng)時(shí)域信號(hào)正常與故障的加速度幅值范圍；(3)給出了某掃描輻射計(jì) 的振動(dòng)響應(yīng)在頻譜上的正常工作特征頻率與故障時(shí)的頻譜特征；(4)提供加速度響應(yīng)時(shí)域 及頻域的報(bào)警設(shè)置；(5)對(duì)建立衛(wèi)星活動(dòng)部件地面檢測(cè)系統(tǒng)，開展活動(dòng)部件長壽命試驗(yàn)評(píng) 價(jià)與預(yù)示技術(shù)研究提供了應(yīng)用案例和技術(shù)支撐。
權(quán)利要求
1.一種星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，其特征在于，該方法包括如 下步驟步驟一、檢測(cè)記錄星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)過程；在星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)底部和齒輪箱外側(cè)中部分別粘貼加速度傳感器，在掃描輻射計(jì) 工作過程中，對(duì)其振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行全程的連續(xù)監(jiān)測(cè)，并做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。步驟二、加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀；采用振動(dòng)速度或加速度監(jiān)測(cè)，對(duì)時(shí)域響應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)以分析其變化趨勢(shì)，正常狀 態(tài)下運(yùn)行時(shí)，時(shí)域圖是由大量的、穩(wěn)定的、強(qiáng)度接近的振動(dòng)信號(hào)組成的，當(dāng)時(shí)域響應(yīng)值發(fā)生 量級(jí)增大O 3倍)、峰值抖動(dòng)時(shí)，則載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件瀕臨故障，如圖10所示；響應(yīng)值 繼續(xù)增大(> 4倍)，變成隨機(jī)的、強(qiáng)度變化劇烈的信號(hào)時(shí)，則載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件就比較危 險(xiǎn)，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障。步驟三、加速度響應(yīng)測(cè)量頻譜分析；對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換(Fast Fourier Transform Algorithm)，將時(shí)域信號(hào)變成 頻譜，通過畫出振幅和頻率(而不是時(shí)間)，就更能分析周期性成分了，在振動(dòng)信號(hào)中隱含 的周期分量能很容易地在頻譜圖上分辨出來，電機(jī)沒有失步情況下慢掃的頻譜圖、電機(jī)沒 有失步情況下快掃的頻譜圖、電機(jī)失步頻譜圖、電機(jī)瀕臨失步頻譜圖，他們分別對(duì)應(yīng)于步驟 二中的三種狀態(tài)下的時(shí)域響應(yīng)。步驟四、設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線；在接近失步狀態(tài)時(shí)設(shè)置預(yù)警線，本發(fā)明實(shí)施例中時(shí)域上響應(yīng)大于0. 25g，但小于 0. 3g，頻譜圖上多出了 0. 5倍頻，這時(shí)可以在數(shù)據(jù)采集過程中，分別在時(shí)域0. 25g與頻域0. 5 倍頻(0. 03g)設(shè)置預(yù)警線在數(shù)據(jù)時(shí)域采集的軟件中預(yù)先設(shè)置一個(gè)幅值報(bào)警線0. 25g，在達(dá) 到或超過該值時(shí)，發(fā)出預(yù)警提示；同理，頻域上，在0. 5倍頻如快掃IOOHz或300Hz設(shè)置預(yù)警值。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，其特征在于所述步驟四中的時(shí)域響應(yīng) 放大5倍以上(大于Ig)，頻域上沒有特征頻率，可以在分別在時(shí)域lg、頻域0. 5倍頻外 (0. 05g)或全頻段上0. Ig設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷報(bào)警方法，包括步驟檢測(cè)記錄星載旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)過程；加速度響應(yīng)測(cè)量時(shí)域信號(hào)判讀；加速度響應(yīng)測(cè)量頻譜分析；設(shè)置緊急報(bào)警或停機(jī)線；分別在時(shí)域0.25g與頻域0.5倍頻(0.03g)設(shè)置預(yù)警線在數(shù)據(jù)時(shí)域采集的軟件中預(yù)先設(shè)置一個(gè)幅值報(bào)警線0.25g，在達(dá)到或超過該值時(shí)，發(fā)出預(yù)警提示；同理，頻域上，在0.5倍頻如快掃100Hz或300Hz設(shè)置預(yù)警值。本發(fā)明解決了對(duì)衛(wèi)星的旋轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械部件的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其性能變化趨勢(shì)和壽命極限進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估等問題。取得了實(shí)施簡便有效、延長星載旋轉(zhuǎn)設(shè)備使用壽命、提高工作效率等有益效果。
文檔編號(hào)G01M13/02GK102095573SQ20091020032
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者付國慶, 張利, 梁偉, 王玉花, 齊曉軍 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所