阅读资料2-1 设备故障诊断技术及手段

阅读资料2-1，设备故障诊断技术及手段（1）故障诊断技术设备在各种环境条件下运转，承受着各种应力与能量的作用，设备状态发生变化，设备性能劣化，最终导致设备故障。如故障是由一种主要原因引起的单一类型故障，只要掌握发生这类故障的机理和设备应力状态，就能比较精确地预测设备性能劣化程度和故障发生时间，确定预防故障的对策。但故障出现偶然，原因不单一，故障现象往往表现出来并不是故障的位置，不易检查，故障总存在随机性，预测这类故障发生相当困难。对简单小型的机械设备，偶然性故障比较容易发现，可事后维修；对大型、复杂设备，发生故障不仅造成停产和经济损失，可能造成严重的安全事故和灾害，不能采用事后修理，必须采用设备诊断技术。设备诊断技术与人体的医学症状诊断相似。骨骼相当于设备机身，神经系统相当于传感检测及控制系统，血液循环相当于设备的液压系统。对设备定期检查，相当于对人体健康检查，设备定期检查中发现设备技术状态异常现象，相当于体检发现的各种症状，根据设备劣化程度与故障部位、故障类型、故障原因所作分析判断就相当于人体症状对病位、病名、病因做的识别鉴定即诊断。利用温度、颜色、噪声、振动、压力、气味、形变、腐蚀、泄漏、磨损等表示设备状态的特征。可知，所谓“诊断”是对诊断对象在出现异常时所进行的故障识别和鉴定。设备诊断就是尽早发现设备劣化现象和故障征兆，或者在故障处于轻微阶段时将其检测出来，采取针对性地防止或消除措施，恢复和保持设备的正常性能。设备诊断必须有正确的根据，必须进行状态监测和记录，掌握设备使用的经历及状态。状态监测与故障诊断技术，有联系但又不同。状态监测主要对设备状态进行初步识别，故障诊断是对该状态进一步统计、分析识别和判断。状态监测时设备诊断的基础，设备状态监测是设备诊断技术不可缺少的组成部分。（2）诊断技术手段设备诊断技术的基础原理及工作程序包括建立信息库和知识库，以及信号检测、特征提取、状态识别和预报决策等。按照状态信号的物理特征，主要工作手段如表2-3所示。表2-3设备诊断技术的主要工作手段序号物理特征检测状态适用范围1振动稳态振动、瞬态振动等往复运动设备、轴承、齿轮、转动设备等2温度温度、温差等电机、电器元件、热处理设备、液压系统等3电气参数电压、电流、电磁、绝缘、电抗等电机、电器元件、电力设备、控制系统等4压力压力、压差等液压系统、流体设备、工程机械等5强度载荷、扭矩、应力、应变等起重设备、锻压设备、各种工程结构等6无损检测超声、磁粉、射线、渗透等压延加工件、锻压件、焊接件等1）振动监测机械设备检测和诊断中常用的监测方法。机械设备振动原因很多，如零件加工与装配中产生的偏心度、轴弯曲、旋转体的材料不均匀、支撑轴承的磨损、磨坏、齿轮面点锈蚀等，对振动修好的测量与分析，可在运动过程中掌握与识别设备劣化程度与故障特征。振动监测仪产品很多，如图2-6所示是常用的振动监测仪。图2-5常用的振动监测仪2）温度监测温度是表示物体冷热程度的物理量，反应设备热平衡状态。物体运动中的许多物理现象和化学作用结果，均可归结到温度状态量，设备中机械机构和电气元件常常引起温度变化产生“热故障”。因此，温度监测检查设备早期故障很有效，如电气系统中、机件中因不正确工作位置或过载、轴承磨损等产生电阻值变化、电缆接头老化、松动、接触不良等在系统内产生温度变化。电力系统中，变压器和大型电器的故障检测，地下腐蚀状况、绝缘程度等进行检测。如图2-7所示是常用的温度监测仪。图2-6常用的温度监测仪3）裂纹监测机械构件中或零件材质中总有缺陷，最严重的是裂纹缺陷。原因很多，如热加工、长期疲劳运行、焊接不良等。运行设备部件上裂纹的扩展，对生产安全运行造成威胁，产生严重后果。常见的裂纹监测仪件图2-8所示。图2-7常见的裂纹监测仪4）磨损监测磨损状态是故障失效的常见形式。因机器设备正常传动与运行中，需传递、扭矩和功率，在机构间的相互传递和接触部位产生磨损，磨损造成的故障占机械设备中比重较大，事故带来的经济损失也比较严重。磨损监测实例见图2-9所示。图2-8磨损监测实例（3）诊断对象和技术选择一般根据企业具体设备情况而定，选择危险性高、造成损失大的设备为诊断对象。选诊断对象应注意，设备利用率、安全性及对整个企业经济性影响；故障发生的概率；修理难易程度、采取诊断技术经济性；对生产、质量、成本、安全、环境保护、职业安全卫生等因素。（4）设备诊断的判定标准绝对判定标准。根据对某类设备长期使用、维修与测试积累的经验，由企业、行业或国家归纳制定可供工程应用的标准，一般是针对某类设备，并规定正确的测定方法，使用必须掌握标准的运用范围和测定方法。相对判定标准。对同一台