摘要：我国每年所制造的卷烟以及在卷烟方面的消费占据世界整体制造与消费水平三分之一左右。而卷包设备属于卷烟制造以及卷烟质量保证的核心环节，此设备不仅具有运转速度快，运行情况平稳的特点，而且烟草卷包设备自身的价值较高。因此，若不能在第一时间开展烟草卷包设备故障诊断，则很有可能会影响企业的经济利润流入。针对此种情况，可利用声振检测仪进行烟草卷包设备的故障诊断工作。本文将立足于声振检测仪应用意义的基础之上，分析声振检测仪的基本工作原理，并将其与烟草卷包设备故障诊断相结合，提出有效的诊断路径以供参考。

关键词：声震检测仪;烟草卷包设备;设备故障诊断

引言：我国目前所应用的烟草卷包设备，其内部结构都存在一定的共性，导致各设备组件之间一直处于紧密联系的关系，若是其中一个组件出现问题，与之相邻的组件组会受到影响，因此很难判断烟草卷包设备发生故障的原因与发生故障的具体组件，因此很难判断烟草卷包设备发生故障的原因与发生故障的具体组件。但若能够将声振检测仪用于我国烟草卷包设备的故障检测工作之中，其不仅能够节约卷烟生产成本，同时还能够为烟草企业带来一定的经济利益，进而推动我国整体经济发展。

一、声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中的应用意义

声振检测仪在我国高校、各科研机构以及企业设备的故障诊断中都取得了良好的成效。加速度、声发射以及声强传感器虽然也在烟草卷包设备故障的诊断中，得到了较为广泛的运用，但加速度与声发射只能够选取一种参量，因此在故障诊断的过程中不可避免的便会产生误差或误判的情况，难以确保诊断的准确性。其中，加速度虽然敏感性较强，但容易受到噪声干扰，因此难以诊断烟草卷包设备所存在的早期故障。而声发射检测的缺点在于灵敏度较低、输出阻抗性较高，并不完全适用于烟草卷包设备故障的诊断。另外，声强传感器在诊断烟草卷包设备故障的过程中，只能够通过异常响声判断故障部件，因此声强传感器检测及容易受到外界噪音的干扰[1]。但声振检测仪却可自动拾取高频脉冲振动等故障信息参量，有助于维修人员快速判断烟草卷包设备故障的原因与损坏组件，对于烟草卷包设备故障诊断具有较大的应用意义。

二、声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中检测原理

（一）声振检测仪发声检测原理

声发射测试技术是利用物体的内在颗粒，如分子、原子等，利用物体在运动过程中的弹性波的形态使自身的应变能完全释放出来的特性，识别物质的内部结构与形态。在对烟草卷包设备开展诊断工作的过程中，声发射信号可详细分为连续型与突发型两种，其中突发型信号从本质上与其他噪声不同，且会形成一个相应的脉冲，脉冲可以时间为介质进行分段，但连续型声发射信号所引发的单个脉冲无法进行准确分辨[2]。

事实上，也可将连续型声发射信号分解成多个小型突发型信号，甚至可大体理解为多个突发型信号紧密衔接，形成了连续型声发射信号，只是小型突发型信号因分布较为密集难以分辨。立足于此种情况，我国目前应用最为广泛的声发射信号分析方式主要包括波形分析法与参数分析法两种。而将两种分析法有机结合在一起，便可形成一个结构较为复杂的声振检测仪器，能够精准诊断烟草卷包设备的故障，达到降低烟草卷包设备维修成本，提高企业经济利润的目的[3]。

（二）声振检测仪结构构成

声振检测仪的结构原理较为复杂，其中主要包括声振传感器、16位数据采集模块、信号放大滤波模块以及数据处理模块与人机界面模块等部分构成。声振传感器与传统加速器相比，灵敏度较高且具有“带宽大”的特点，可以自动识别高频脉冲振动等各项故障信息，并针对各项故障信息进行参量，精准确定烟草卷包设备故障组件。能够有效防止设备在运行过程中受到噪声干扰，如此一来，便可在一定程度上提高电路的信号与噪音比重，确保声振检测仪所收录的信号信息呈现完整性[4]。

数据采集模块主要是通过A/D芯片模拟将信号转变为数字的过程。同时在此过程中添加了RAM模块用于储存所收录的各项数据，并将以太网模块作为数据采集模块中的数据传输系统，确保所收录的数据能够完整传送到主机内部，开展信息分析。

数据处理模块所采用双通道DDR3 1G内存，对于数据处理模块的主体服务器具有强大的支持作用。同时通过网口传输可实现精准数据分析与计算，并将数据处理的结果以信号的形式体现在屏幕之上，便于设备检修人员对仪器进行操作。

最后便是人机界面模块，人机界最常采用可触屏的结构，此种结构不仅可以在一定程度上为操作人员提供操作便利，而且还能够更精准的把控各项操作准确度，节约操作时间。

三、声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中的应用路径

（一）利用声振检测仪诊断GDX2烟支成型推杆传动箱的故障

通常情况下，会将声振射传感器安装在烟支成型推杆箱的外部，而对于各安装细节方面，并未作出具体的要求，同时对于安装位置的按要求也未有严格的规定，之需确保声振射传感器与烟支成型推杆箱之间的关联性即可。

为能够更好的探索声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中的应用路径，本文针对三台烟支成型推杆传动箱开展相应的检测工作，其中分别将三台烟支成型推杆传动箱编号为1号，2号和3号。所应用的检测方式为声振检测系统（在此过程中务必需要确保三台烟支成型推杆传动箱设备都能够正常运行，且GDX2烟支成型推杆传动箱运行速度的相差程度不可过大，应保持相对平稳的状态，否则难以达到良好的故障诊断效果）[5]。

经过测试可知：GDX2烟支成型推杆传动箱在运作过程中，所接收与发出的信号具有明显周期性，且信号的周期平稳，保持在6Hz左右，也就是按照每分钟360的频率进行信号的接收与发出工作。此种现象与GDX2烟支成型推杆传动箱的实际运作效果与运行情况相吻合，因此可确定此次开展GDX2烟支成型推杆传动箱故障诊断测试为有效测试。在实际运行过程中，为了能够更好的确保GDX2烟支成型推杆传动箱的运行速度与烟包的质量，同时使得卷烟整体能够符合我国要求的相关标准，通常情况下都会采取降低GDX2烟支成型推杆传动箱运转速度（用于本次测试的烟草卷包设备运行最高速度为每分钟400次），平稳烟草卷包设备运行情况的方式确保卷烟质量。

此种周期性在一定程度上说明了GDX2烟支成型推杆传动箱的运动过程中，因存在某个部件的震动而产生了超声信号。如此便为声振检测仪在烟草卷包设备故障的诊断中提供了一个基准，同时也指明了诊断的大致方向。当所产生的超声信号周期内同时存在其他类似信号时，便可认为GDX2烟支成型推杆传动箱的内部组件出现问题或发生损坏，但具体的损坏成因与损坏程度还需要针对烟草卷包设备开展进一步的故障分析，才能够决定是否开展GDX2烟支成型推杆传动箱的抢修工作[6]。

本文针对三台烟支成型推杆传动箱设备的运行情况进行了比较，所得到的结果为：1号传感箱运行状态最佳，2号与3号和1号传感箱运动状况相比较差，且在此设备运行的一周之内，烟支成型推杆传动箱便发生了体内传动滑块损坏的现象。针对此种情况，不得不在第一时间开展设备抢修工作，维持3号烟支成型推杆传动箱正常运行。通过此现象分析，本次所开展的测试结果与GDX2烟支成型推杆传动箱实际工作情况存在的差距较小，甚至可认为本次测试结果基本符合GDX2烟支成型推杆传动箱的工作需要，因此便说明了利用声振检测仪诊断GDX2烟支成型推杆传动箱设备故障为有效检测。

（二）GDX1包装主机设备机身的故障检测

为了便于提高验证仪器对包装主机设备机身测试的精准程度，本文在开展包装主机设备机身测试之前并未选定任何设备。而是秉持着随机的原则选择了日常应用的卷包设备机身，开展包装主机设备机身故障检测的测试工作（测试人员并未在7与9号卷包设备机身上工作）。

本次针对包装主机设备机身的测试部位包括左机身、中机身和右机身。为了能够更好的模拟包装主机设备机身的工作环境与实际工作情况，故障检测人员针对包装主机设备机身的每个部位安装了两个声振传感器。为更好的排除偶然的故障，检测期间针对每台包装主机设备机身分别进行了三次故障测试，并将测试结果绘制成测试图，再依据测试图中所显露的信息计算出每台包装主机设备机身的峭度，将其与高频能量以及声振能量进行对比（检测结果中，7号包装主机设备机身的中机身、右机身翘度，与9号包装主机设备机身中机身和右机身翘度之间的数据结果相差较小，其中针对两台设备左机身的测试均值，相差程度略大;7号包装主机设备机身与9号包装主机设备机身的高频能量比结果整体分析相差较小，且二者之间的相差系数平稳维持在1左右;而声振能量比结果系数相差与上述结果相比较大）。

综合上述信息以及翘度高频能量比和声振能量比的结果分析，7号包装主机设备机身与9号包装主机设备机身都处于平稳运行的良好状态。其中，7号包装主机设备机身的中机身和右机身整体运行情况较好，左机身运行情况相对较差。9号包装主机设备机身中机身与右机身运行状态较差，左机身运行状态较为良好。

依据车间人员对此次测试数据的分析，7号GDX1包装主机设备机身与9号GDX1包装主机设备机身，都需在此基础上加强专业维护与保养，且在保养过程中，包装主机设备机身已经出现了不同程度的磨损与裂化，此种现象在一定程度上导致了烟草卷包设备运行精度下降，同时也说明了烟草卷包设备质量保障不足等问题。此种情况与烟草卷包设备实际工作情况相符合，说明此次测试结果为有效数据[7]。

结语：综上所述，通过针对声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中应用的测试结果分析，在今后卷包设备故障检测过程中，声振检测设备的应用前景较好，但在此基础之上，还需要运行精度更高、运转速度更快的烟草卷包设备。因此，在烟草卷包设备运转后期还需对其开展更多的项目测试，以求能够针对烟草卷包设备输出与接收的信号进行更深入的分析，积极总结设备出现故障的特征，并将其输入到数据库之中，推动烟草卷包设备故障诊断数据库的良好运行。同时也需要将新数据与数据库中的原数据进行比较，分析影响烟草卷包设备运行的变量，进而通过改变变量维持烟草卷包设备的平稳运行状态。

参考文献：

[1]韦炳佐.烟草行业卷包设备的状态监测技术研究[J].机电信息，2022（10）：65-67.

[2]钱周. 烟草工业零配件管理体系的研究[D].昆明理工大学，2021.

[3]刘丹楹. Y卷烟厂卷包车间精益管理研究[D].云南大学，2020.

[4]赵淑文. 烟草生产企业能源精益化管理方案设计与实现[D].中原工学院，2020.

[5]李乾，欧阳哲，沈宗毅，李珲.卷包车间设备管理与维护[J].设备监理，2019（12）：56-57.

[6]熊竹.烟草设备精益化成本管理浅析[J].中国设备工程，2019（20）：20-21.

[7]秦丹飞.声振检测仪在烟草卷包设备故障诊断中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（06）：16.