一種基于薄膜壓力傳感器和支持向量機(jī)的球磨機(jī)載煤量檢測(cè)方法.pdf

1、磨煤機(jī)作為一種煤料粉碎設(shè)備，在礦山、冶金、火電、化工等工業(yè)行業(yè)中往往起到重要的輔助作用，磨煤機(jī)的工作效率和這些行業(yè)總體的生產(chǎn)效率有著密切的關(guān)系。然而，磨煤機(jī)存在多變量、強(qiáng)耦合、大慣性等無法回避的特性，若處于不良工況或磨損較大的情況可能會(huì)影響磨煤機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而提高發(fā)生煤粉堵塞、高溫超限等多種故障的可能性。在研究提高球磨機(jī)工作效率和安全運(yùn)行的方向中，如何獲得當(dāng)前工作狀態(tài)下的載煤量是關(guān)鍵性的研究問題，也長期處在該領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究地位。若

2、能及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得當(dāng)前載煤量，將有效提高對(duì)球磨機(jī)的自動(dòng)控制水平、提高運(yùn)行效率，對(duì)行業(yè)產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　論文對(duì)于球磨機(jī)載煤量的檢測(cè)，提出了一種根據(jù)鋼球表面受壓縮應(yīng)力與載煤量關(guān)系的新思路，并圍繞該思路進(jìn)行了理論分析、模擬驗(yàn)證、試驗(yàn)論證等環(huán)節(jié)，探究了該思路的可行性和有效的方法。
　　通過對(duì)球磨機(jī)運(yùn)動(dòng)理論中“拋落式”和“泄落式”運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，本文提出對(duì)于不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，鋼球表面受壓縮應(yīng)力不同，故可以通過持續(xù)檢測(cè)該信號(hào)的數(shù)值來

3、對(duì)磨煤機(jī)當(dāng)前載煤量進(jìn)行分類識(shí)別。為驗(yàn)證這一理論，建立了球磨機(jī)-鋼球-煤料模型。在球磨機(jī)和設(shè)計(jì)上，使用Solidworks建立三維模型文件并導(dǎo)入EDEM軟件中，通過EDEM特有的“粒子工廠”功能產(chǎn)生鋼球和煤料模型，并導(dǎo)入相應(yīng)的物理參數(shù)，進(jìn)行軟件模擬計(jì)算。
　　在試驗(yàn)環(huán)節(jié)，首先設(shè)計(jì)并制造一個(gè)類似球磨機(jī)鋼球大小的近似球體作為設(shè)備外殼，外殼的樣式和薄膜壓力傳感器相適應(yīng)，由AutoCAD3D軟件繪制完成后交由3D打印廠家完成，之后在其部分表

4、面覆蓋一種FSR薄膜壓力傳感器、在外殼內(nèi)部設(shè)置Arduino電路板和藍(lán)牙無線傳感裝置，通過無線信號(hào)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠坑?jì)算機(jī)中。之后，在軟件模擬測(cè)試環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的球磨機(jī)模型文件基礎(chǔ)上改造了球磨機(jī)模型筒體造型、計(jì)算了電機(jī)功率、裝配元件并裝配完成。
　　在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，論文使用目前應(yīng)用廣泛的SVM支持向量機(jī)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)分析的工具，將每一時(shí)刻的FSR壓力傳感器數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)，載煤量作為識(shí)別結(jié)果形成一個(gè)樣本，經(jīng)訓(xùn)練后進(jìn)行分類識(shí)別，取得了較顯