基于深度融合模型的气膜密封端面状态识别方法

作者：刘伟,张书尧,李双喜,等. 日期：2024-08-02/span> 浏览：172 查看PDF文档

摘要:气膜密封装置是工业领域应用广泛的一种密封技术,其可靠的密封性能对于设备正常运行至关重要。气膜密封装置的动静密封环接触端面相对运动会产生摩擦,摩擦过程会产生复杂的声发射信号,这些信号往往隐含密封端面运行状况的重要信息。采用传统的方法往往难以准确识别和分类这些微弱的特征信号,因此需要开发更高精度的故障诊断方法。针对机械密封动、静环端面摩擦状态难以识别这一问题,以气膜密封装置为研究对象,提出了一种基于深度融合模型的气膜密封端面状态识别方法。首先,采用声发射传感器及采集设备,对密封端面的声发射信号进行了采集;其次,利用小波包变换方法对采集到的信号进行了滤波处理,并提取了时域和频域的微弱特征;然后,将深度随机森林(DRF)作为分类层融入卷积神经网络(CNN)形成了融合模型,对预先处理过的密封装置运行状态的特征信息进行了识别和分类;最后,根据实验的泄漏量,使用混淆矩阵和受试者工作曲线分析了两种模型的特征提取能力。研究结果表明:CNN-DRF融合模型对于密封端面声发射信号的两种特征识别精度分别为96%和98%,与传统的CNN模型相比,其可以充分提取信号特征信息,具有更出色的故障诊断能力。

关键词:气膜密封技术;机械密封;声发射信号;小波包变换方法;融合模型;深度随机森林;卷积神经网络;特征提取;特征识别精度

中图分类号:TH136;TP183文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)07-1198-09


本文引用格式:

刘伟,张书尧,李双喜,等.基于深度融合模型的气膜密封端面状态识别方法［J］.机电工程,2024,41(7):1198-1206.

LIU Wei, ZHANG Shuyao, LI Shuangxi, et al. Gas-film seal end face status identification based on deep fusion model［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(7):1198-1206.