近似熵在往复压缩机气阀故障诊断中的应用.pdfVIP

· · 压缩机技术 年第 期（总第 期） $% $%%I J !(* 文章编号： （ ） !%%JH$(,! $%%I %JH%%$%H%’ 近似熵在往复压缩机气阀故障诊断中的应用 刘树林，杨丽晶，马 锐，丛 蕊 （大庆石油学院，黑龙江大庆!J’’!） 摘 要：针对传统方法难以有效进行往复压缩机气阀故障诊断的现状，提出了应用近似熵对往复压缩 机气阀故障进行诊断的新方法。通过对气阀常见故障类型的诊断，表明了近似熵可以有效地分析出往 复压缩机气阀的常见故障。 关键词：近似熵；往复压缩机；气阀；故障诊断 中图分类号：GK*I, 文献标识码：L 往复压缩机是石油化工企业广泛应用的设备。 种新方法。 由于结构复杂，激励源较多，其振动信号及压力信 ! 往复压缩机气阀故障模拟试验 号表现为较强的非线性、非平稳的随机信号，对其 进行故障诊断比较困难，目前还缺乏成熟的诊断方 为了提取往复压缩机气阀的故障特征，对大庆 ［］ 法 ! 。随着非线性动力学研究的不断进步，特别是 天然气公司南区压气站$O!$ 往复压缩机组进行了 混沌时间序列信号的相空间重构理论的发展，在设 气阀故障模拟试验，分别安装了 种类型的气阀： * 备故障诊断领域出现了基于相空间重构的分形故障 正常气阀、阀片有缺口气阀、弹簧损坏气阀及阀片 特征提取方法，为从全新的角度更深刻的认识复杂 断裂气阀，测出了气阀 种状态下压缩机气阀的振 * 非线性动力系统的故障行为提供了新的手段，也为 动信号数据，在测试过程中，将加速度传感器布置 从混沌现象中揭示故障的本质提供了基础。分形、 在被诊断气阀的阀盖上。对于每次数据采集，其采 ［］ $ 混沌理论处理非线性问题具有明显的优越性 。$% 样频率为 。图 为气阀正常状态下压缩机气 I% PKQ ! 世纪 年代初， 从衡量时间序列复杂性 阀的振动信号的时域波形，从图中可以看出振动信 (% -;9?90 +M 的角度提出了近似熵（4EEN/52;9 70;EC ，4E70 ） 号具有典型的非平稳特征。 的概念。4E70 能够用来表征信号的不规则性和复 杂性，主要是用来度量信号中当维数变化时该时间 序列中产生新模式概率的大小。产生新模式的概率 ［］ ’ 越大，序列的复杂性越大，相应的近似熵也越大 。 往复压缩机气阀的振动信号是非线性、非平稳的信 号。因此，在本文中，对往复压缩机气阀不同故障 类型的近似熵进行了研究。结果表明，近似熵可以 有 效 地 分 析 出 往 复 压 缩 机 气 阀 的常见故障，为往