在工业粉磨系统中，磨机是最重要，也是最耗能的组成部分，目前我国大部分的水泥厂中，磨机的负荷一般是根据操作人员经验手动控制的，因而磨机负荷一直处于波动大、高功耗的状态之下。这种现状产生的原因主要是磨机负荷检测没有得到很有效地解决。本文概述了水泥磨机负荷检测方法的发展现状，并对噪声检测、磨机电流检测、进出口压差检测、轴振频谱等磨机负荷检测方法进行了分析和总结。针对水泥磨机的具体工艺特点，本文采用噪音法，并将其与目前流行的嵌入式数字信号处理芯片(DSP)相结合，设计具有实用价值的面向磨机负荷识别的新型磨音检测装置，为磨机优化控制提供可靠的数据信息。磨音信号的频谱能够正确地反映磨机工况，通过对现场调研可知，磨机的内部构造和所处的环境影响，决定了现场采集的磨音信号不可能是纯净的，其中包含了大量的干扰信号，如果直接利用现场磨音信号直接进行磨机负荷检测，则会导致检测结果的不准确。本文通过相关文献查阅和利用傅里叶变换对磨音信号进行频谱分析，得出磨音的有效信号频谱主要分布在500~2500Hz频段内，其他的频段为干扰噪声。针对磨音及其干扰信号的频谱特点，本文采用频率遮掩(FRM)法设计的FIR数字滤波器对磨音信号进行滤波处理；针对磨机负荷检测，本文采用频谱之间计算相似度的方法，并经过仿真对比，分析了滤波器特性对磨机负荷检测的影响。数字信号处理的计算量很大，如果把滤波和负荷检测过程放在上位机中处理，则势必会增加上位机的负担，且现场所使用的DCS控制系统的信号采集和计算能力不强，达不到磨音检测的最低要求。所以为了对数字信号进行快速地、有效地采样和滤波处理，本文采用DSP芯片作为磨音信号检测的专用芯片。DSP芯片是一种专门用于数字信号处理的微处理器，具有运算速度快、高速的I/O接口和专用乘法器硬件等特点。本文以TI公司的TMS320VC5502DSP芯片为核心，设计了面向磨机负荷识别的磨音检测装置硬件系统，其中包括：利用专门针对语音信号检测的TLV320AIC23B芯片，设计了装置的音频接口电路；利用电源调节器TPS73HD301芯片，设计了装置的电源电路；利用电路监控器MAX706R芯片，设计了具有三种复位(即上电复位、手动复位和自动复位)功能的复位电路；利用了无缘晶体法，设计了装置的时钟电路；为了实现磨音检测装置程序的在线调试功能，设计了装置的仿真接口电路。在完成装置的硬件设计基础上，利用CCS v3.1系统软件，对装置的软件进行了设计，其中包括：装置相关寄存器的程序(DMA、McBSP、I2C)设计、系统的初始化程序设计、磨音信号的滤波程序设计以及磨机负荷检测程序设计。最后，本文对设计好的磨音检测装置进行了现场磨音信号的采集、滤波处理以及磨机负荷检测试验，其结果与MATLAB仿真结果一致，装置的硬件设计和软件设计得到了验证，实现了面向磨机负荷识别的新型磨音检测装置的信号采集、滤波处理和磨机负荷检测功能，达到了预期效果，具有良好的实用前景和应用价值。