2010年第5期（总223期）
文章编号：1006-2971(2010)05-0019-03
压缩机技术 Compressoc
基于小波包与关联维数的阀片故障诊断
马宏泽
（胜利油田，山东东营257000）
■使用维修
摘要：结合了小波包降噪和关联维数对某往复压缩机间片教障做了定量识别。实测阔片在正常和磨损两种工况下的振动信号，用小波包对信号进行降嗪处理后，用改进的关联维数算法分别计算两个信号的关联维数。实例表明：小波包降嗪能明显地滤除噪声，阅片在正常和磨模两种工况下的关联维数明显
不同，关联维数可作为阔片故障特征的定量提取。关键词：关联维数；小波包；往复压缩机；气阀
中图分类号：TH457
文献标识码：A
FaultDiagnosis of ValveBased onWaveletPacketandCorrelationDimension
MA Hong-ze
(Shengli Oil Field,Dongying 257001,China)
Abstract: Quantitative identification on the valve fault of a reciprocating compressor was made based on wavelet packet and correlation dimension, Vibration signals of the valve were measured under two working conditions,in-cluding normal and wear. The signals were denoise processed using wavelet packet,then correlation dimensions of the two signals were calculated using improved correlation dimension algorithm. The example shows that wave let pocket has good ability of noise reduction, and the correlation dimensions of the valve are different obviously under two kinds of working conditions. Correlation dimension can be used to extract the fault features of valves quantitatively
Key words :correlation dimension; wavelet packet; reciprocating compressor;valve
前言
往复压缩机是石化企业广泛采用的设备，根据振动信号对其进行故障诊断是一种较常用的方式其易损部件多，其中，阀片故障占总故障的60%左右，对阀片故障做定量诊断具有非常重要的意义[]。但往复压缩机包含有旋转部件和往复部件，其结构复杂、振源多，振动信号中包含有大量的冲击成分，表现出强烈的非线性和非平稳性，仅用常规的频谱分析难以对其做出准确的诊断。近年来，混沌理论被广泛地应用于往复压缩机的故障诊断，其中，关联维数的应用最为广泛(2)。但关联维数的计算对噪声的要求较高，因原始诊断信号或多或少地包含有噪声，在计算关联维数之前，必须对原始信号进行降噪处理。小波包变换能展示信号的细节部分具有较好的降噪性能，笔者采用小波包对信号进行
收稿日期：2010-05-23
降噪后，将关联维数用于往复压缩机阀片故障特征的定量提取。
2小波包降噪
小波分析是把信号s分解成低频a1和高频d1 两部分，在分解中，低频α1中失去的信息由高频d1 捕获。在下一层的分解中，又将α1分解成低频a2 和高频d2两部分.低频a2中失去的信息由高频d2 捕获，如此类推下去，可以进行更深层次的分解。小波包分解则不然，它不仅对低频部分进行分解，面且还对高频部分也进行分解。因此，小波包分解是一种比小波分解更为精细的分解方法[3]。
用小波包对信号进行降噪包含以下几个步骤：(1)信号的小波包分解。在matlab中采用T=
wpdec（X，N，wname'）语句对信号进行小波包分解， X为被分解的信号，N为分解的层次，wname为小波基，T为小波包树。
(2)计算最佳树，即确定最佳小波包基。在