造纸机轴承状态监测与故障诊断系统详解：LabVIEW 技术驱动的振动分析与故障定位

造纸机轴承状态监测与故障诊断是现代工业生产中一项至关重要的技术，特别是在制浆造纸工程领域。陕西科技大学的李运来硕士在指导下，针对这一问题进行了深入研究并开发了一套虚拟仪器系统。该系统旨在通过先进的状态监测技术，实时检测和诊断造纸机轴承的工作状态，确保设备的高效运行和减少故障风险。 系统的核心组成部分包括五个模块：数据采集与存储模块，状态监测与实时显示模块，信号时域分析模块，信号频域分析模块，以及特征频率计算模块。数据采集模块利用加速度传感器和PC-818L数据采集卡，通过LabVIEW编程获取设备振动信号，并将数据保存为可供后续分析的基础资料。实时显示模块则通过监测信号幅度是否超过阈值，评估设备的振动状况，判断是否存在异常或故障。 时域分析模块是系统的关键环节，通过去除原始信号中的干扰信号，如噪声等，提取出反映设备故障特征的有效信息。系统提供了多种滤波器和滤波方式，以适应不同的信号处理需求。这一步骤有助于提高诊断的准确性，避免有用信号被淹没在噪声中。 频域分析模块采用离散傅立叶变换（DFT）进行功率谱分析，以及共振解调分析(IFD)方法，进一步揭示设备故障的频率特性。此外，系统还引入了小波变换（WT），这是一种能够捕捉信号局部细节的强大工具，它与MATLAB的集成使得两种技术的优势得以互补，提高了故障定位的精度。 特征频率计算模块则是识别设备工作状态的重要依据，通过对信号特征频率的计算，能够更直观地判断设备的健康状况，为故障预警和维护决策提供科学依据。 为了验证系统的有效性，研究者使用了仿真信号对各个模块的功能进行了测试。结果显示，该系统在时域和频域分析上表现出色，能够准确提取出仿真信号的特征，初步证明了其具备一定的故障诊断能力。这一研究对于提升造纸行业的设备管理水平和生产效率具有重要意义，也为其他领域的设备状态监测与故障诊断提供了有益的参考和实践案例。