文章编号：10062971(2013)04003704
设计研究
基于EMID和信息熵的往复压缩机气阀故障特征提取王金东，代梅，杜永军，杨松山
（东北石油大学机械科学与工翟学院，黑龙江大庆163318）
摘要：往复压编机振动信号属于典型非线性和非平稳性信号。用EMD对压缩机气阀信号进行分解，得到一系列从高频到低频不断变化的IMF分量，并计算不同IMF分量的信息炳，找出包含有主要故障信息的IMF分量，从中提取出能够准确反映
压缩机气阔工作状态的能量特征，为进一步确诊气阔故障提供了依据。关键调：压缩机；气阀；经验模态分解；信息端
中图分类号：TH457
文献标志码：A
FaultFeatureExtractionfrom Reciprocating Compressor ValveBased onEMD andInfor-mationEntropy
WANG Jin-dong, DAI Mei,DU Yong-jun, YANG Song-shan
(School of Science and Mechanical Engineering, Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China)
Abstract:Reciprocating compressor vibration signal is typical nonlinear and non-stationary.In the paper,the EMD is applied to ana-lyze the compressor vibration signal,to get a series of IMF whose frequency is changing from high to low and to calculate information entropy of different IMF component.The IMF component containing main fault information is found out.Signal features which can re-flect the working condition of compressor are extracted truly and accurately.It will provide the necessary basis to determine fault di-agnosis of valves.
Keywords:reciprocating compressor;valve;EMD;information entropy
1引信
往复压缩机是石油、化工等领域的重要设备，其安全稳定运行对提高系统产量、安全性能和节约成本具有重要经济意义，因此，对往复压缩机进行故障诊断具有重要意义！。往复压缩机工况恶劣、结构复杂、易损件多等特点，给往复压缩机故障诊断带来许多困难。气阀部件是压缩机主要易损件之一，在总故障率中占有很大比重。往复压缩机工作时，曲柄连杆机构不断做往复运动，使气缸内气体体积和压力不断变化，带动吸气阀和排气阀周期性开启和关闭，造成了气阅采集信
号的非线性和非平稳性特征。收稿日期：2013-05-30
基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12521051） ■2013年04期（总第240期）
经验模式分解（EmpiricalModeDecomposition）是一种完全由数据驱动的自适应非线性时变信号分解方法。它克服了传统时域分析方法和频域分析方法的缺点，可以从采样信号自身特点出发自适应地将信号分解为一系列从高频到低频不断变化的基本模式分量，能准确突出信号局部特征，有利于压缩机气阀信号故障特征提取。在信息论中，摘作为分析信号不确定性的一种量度，用来反映系统不确定性。EMD和不同摘值谱相结合，在多种设备故障诊断中的应用，证明了此方法的可行性[2-3)。本文将经验模态分解应用于往复压缩机气阀故障诊断中，并在此基础上对得到的IMF 分量进行信息摘计算，找出包含有主要故障信息的IMF分量，并从中提取出能够准确反映压缩机气阀工作状态的能量特征，为往复压缩机气阀诊
压锦机捷术_137 Compre