设备状态检测与故障诊断程光友

1、设备状态检测与故障诊断，程光友，几个观点和一个问题，1 .简单的理论不能做出好的现场诊断。需要掌握这些理论作为基础，3。理论是方法和基础，工具是工具和手段。诊断是对现在和过去的比较。诊断的关键是看频率结构的变化。这台机器由哪些关键部件组成？设备状态监测与诊断技术的基本概念，设备状态监测是指根据规定的监测点(设备和部件)，用手动或专用的仪器和工具进行间歇或连续(周期性)监测，以掌握设备运行的状态(状态识别)，包括压力、流量、温度、振动和噪声等。所谓设备诊断技术是指根据设备运行的技术状态来判断故障的位置和原因，并预测设备未来的技术状态变化。设备状态监测和诊断技术是两种不同的、密切相关的设备管理技术

2、。设备状态监测与诊断技术是实现状态维修和预测维修的重要基础。可以认为，设备状态监测是状态维护的首要阶段。一般来说，它描述和反映了设备运行的好坏状态，而设备诊断技术是状态监测后的识别和判断阶段，可以确定设备“生病”的位置和原因。没有大量的历史数据，就无法保证诊断的正确性，状态与诊断的联系也不同，故障诊断和机械故障诊断的基本方法可以根据不同的观点进行分类，目前流行的分类方法有两种；首先，根据机械故障诊断方法的难度，可以分为简单诊断方法和精确诊断方法；其次，根据机械故障诊断的测试方法进行分类，主要分为直接观察法、振动噪声测试法、无损检测法、磨损测量法和机械性能参数测量法。故障诊断的基本方法，1简单诊

3、断方法简单诊断方法简单诊断方法是指便携式简单诊断仪器，如振动计、声级计、工业内窥镜和红外点温度计，主要用于对设备进行手动监控，并根据设定的标准或人类经验分析，判断设备是否处于正常状态。如果发现异常，我们可以通过分析监测数据进一步了解其发展趋势。因此，简单诊断法主要解决状态监测和一般趋势预测的问题，而精确诊断法是指利用精确的诊断仪器和各种分析方法(包括计算机辅助分析方法、诊断专家系统等)对异常状态的原因进行综合分析。)，以便了解断层的类型、程度、位置、成因和发展趋势。精确诊断方法解决的主要问题是准确分析故障的位置、程度、原因，并确定发展趋势。故障诊断的基本方法(6#)，3)直接观察传统的直接观察

4、方法，如“听、摸、看、嗅”，是一种古老的方法，它已经存在了很长时间，并且一直使用到现在，在某些情况下仍然非常有效。然而，因为它主要取决于人们的感受和经历，所以有很大的局限性。随着技术的发展和进步，便携式测振仪、泄漏听诊器、光纤内窥镜、红外热像仪和激光全息术等现代方法极大地扩展了人类的感觉器官，使这一传统方法焕发了青春，成为一种有效的诊断方法。振动和噪声测量机械设备在运动状态(包括正常和异常状态)下会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强度及其主要频率成分与故障的类型、程度、位置和原因密切相关。大多数机械设备都以固定的速度运行，其振动频率由各部件的运动规律决定。因为它以恒定的速度运行

5、，所以它的振动频率是零件的特征频率。通过观察振动无损检测无损检测是从材料和产品的无损检测技术发展而来的一种方法，是在不损伤材料表面和内部结构的情况下检测机械零件缺陷的方法。它使用的手段包括超声波、红外线、x光、射线、声发射、掺杂和染色等。目前，这套方法已经发展成为一个独立的分支，它在检测由裂纹、砂眼和缩孔等缺陷引起的设备故障时更为有效。主要的限制是它的一些方法，如超声波和射线照相检查，不方便动态地进行。故障诊断的基本方法，6)磨损残留物的测量机器的润滑系统或液压系统的循环油路中有大量的磨损残留物(磨粒)。它们的数量、尺寸、几何形状和组成反映了机器的磨损位置、程度和性质。根据这些信息，可以有效地

6、诊断设备的磨损状态。目前，磨损残留物测量方法在工程机械和汽车、飞机发动机的监测中取得了良好的效果，是故障诊断的基本方法。7)机器性能参数的测量方法主要包括一些显示机器主要功能的数据，如泵头、机床精度、压缩机压力和流量、内燃机功率和油耗、破碎机粒度等。一般来说，这些数据可以直接从机器的仪表上读取，从而判断机器的运行状态是否超出正常范围。这种测量机器性能参数的方法主要用于状态监测或作为故障诊断的辅助手段。特别建议JL，在诊断设备的故障位置和原因时，经常需要综合使用各种检测方法。判断前，列出各种可能的和可能的特征参数值，然后与检测到的数据进行比较和验证，以消除不一致比较的可能性，并留下一致的可能性，

7、即设备的故障位置和原因。这是故障诊断中常用的排除方法。二、设备状态检测的前期工作，检测对象技术参数的确定，检测对象的历史信息，检测部位方向的确定，检测仪器的选择，1)检测对象的确定，哪些是关键设备？我们认为单机停机时，处理困难，备件准备困难，影响整个生产过程和产品质量的设备是关键设备。我们应该把握好这一点。一般定义如下：一、关键生产设备(A类)是指规模大、速度快、维护成本高，采用在线监测系统和连续检测(投入成本高)的设备；B .重要生产设备(乙类)采用离线状态监测仪器，配备便携式简易或精密检测分析仪器(数据采集)，定期采集数据进行分析(投入成本可接受)；通用生产设备(投入成本低，易于掌握，易于

8、推广。企业通常使用c和B。随着计算机和网络技术的发展，设备管理在国外已经上升到企业资产管理的范畴。不仅对重要关键设备进行在线监测进行状态管理，对一般设备也进行在线监测，从而保证设备状态监测的准确及时，延长设备的使用寿命，提高生产效率，创造更大的经济效益。1)设备管理的发展趋势；2)检测对象的技术参数。只有了解设备的运行参数，才能合理选择传感器的类型、采集器的功能和精度，从而保证其特征信息不被遗漏，节省投资。常用的振动参数是A、V和D，它们通过积分和微分进行转换。一般来说，D(小于10赫兹)用于低频振动；a用于高频振动(大于1k Hz)；中频振动以伏(101千赫)为单位测量。单位：D -毫米，米

9、；V - cm/s、mm/s；A-m/S2，1 g=9.8m/s2，3)掌握检测对象的历史信息，包括安装精度要求、维护和故障处理信息。如果条件允许，诊断人员应自行获取维护和故障处理信息，这对于故障诊断来说可以起到事半功倍的效果，而盲人无法得到正确的结论。设备诊断的必要条件_ _ _输入轴转速、齿轮齿数、轴承型号(节径、滚动体数量、接触角、滚动体直径)；4)测试对象监控部分的确定，由于我们已经明确了设备的运行参数，掌握了测试对象的历史信息，我们自然将测试部分设置在以下位置：1。故障位置2。方位定位位置3。良好的连接刚性当我们确定了检测位置，我们必须做好标记。5)检测部分的方向。对于传动链不是很复

10、杂的设备，如风机，我们应该尽量收集水平、垂直和轴向的数据，以便于我们分析故障类型。对于滚动轴承所支持的那些，加入加速度参数的检测是非常必要的，因为滚动轴承的故障特征一般都在高频区域。对于传动链复杂、机构特殊的设备，原则上传感器应放置在设备容易发生故障的轴承定位位置，一般取轴向。对于简单的旋转机械，每个不同的检测方向对应不同的故障特征，水平方向有较大的工频，一般对应不平衡故障；转子本身的隐患和故障在垂直方向上有较大的工频，一般对应于松动故障；基础和零件的松动刚度不足，轴向振动大，一般对应错位故障；我们做设备故障诊断，但我们不能简单地用谱图来对应故障关系，因为一个故障会对应许多特征，它们不是一一对

11、应的。我们需要用不同的手段和方法综合分析和论证探测方向与故障的关系。6)检测条件的选择，机器有不同的运行条件，如轻载和重载、快慢速度、空载和负载、启动和制动等。在不同的工作条件下，机器的振动是不同的，其振动测量结果也会不同。通常，在对机器进行定期监测和趋势分析时，我们一般选择机器的稳态工况，即机器正常运行时的工况作为振动测量工况。如果要对机器进行故障诊断，一般应该选择能够暴露机器故障的工况作为振动测量工况，因为此时记录包含故障信息的振动信号将有助于以后的频谱分析。经验表明：对于低速重载设备，建议在空载条件下采集和保存数据，这样故障信息可以“自由发布”，特别是在时域无量纲分析中，信息更加真实。对

12、于高速轻载设备，尽量保证在工作条件下采集分析数据，此时的高频信息反映真实情况。对于可逆式轧机，应选择在无负载的情况下沿一个方向连续旋转时进行数据采集。7):对于测试仪器的选择，如果工人想做到最好，他们必须先磨快他们的工具。对于刚接触到设备状态监测和故障诊断的人，选择一种适合自己企业、工作性质和应用环境的仪器。该仪器必须能够为后续工作提供正确的数据和正确的信息，然后才能得出正确的结论。这一步是后续工作的基础，基础是扎实的，所以后续工作自然是优秀的。7)-1:测试仪器的选择。瞬态通常指启动/停止过程，包括可变负载运行。一般来说，在启动和关闭期间满足数据采集的要求是非常重要的。为了具有等时间或等速度

13、的采样功能，仪器应具有“应变”能力，7)-1:对于测试仪器的选择，仪器制造商应提供详细的技术指标，尤其是开机和关机时数据采集的密度(多少组)、波特图和极坐标图的分辨率(多少点)、1X矢量的采集方法、稳态频谱的分辨率(多少条线)，这可以帮助我们了解产品的内在质量，这也是正确故障诊断的基本要求。关键性能指标-400、800、1600、3200、6400采样点-1024、2048、4096、8192模数转换位12、16、18数据精度是否可以灵活设置-与传感器精度和仪器性能相关的参数可以自由设置，以满足各种设备数据采集和诊断的需要。测试仪器的支撑系统(软件)必须具有数据兼容性和开放性。系统必须同时具有

14、分析和管理功能。分析方法和手段具有实用性、针对性和目的性，能够方便地访问ERP、EAM等系统。采样点与频率分辨率的关系，采样点的数量与所需的频率分辨率有关。确定最高分析频率后，在诊断时需要考虑频谱的频率分辨率，然后通过n个采样点=2.56米线=2.56调频分析频率/频率分辨率计算采样点数，并将采样点数设置为计算值的最接近的n次方。有512、1024、2048、4096等等。这样，f=fs/2.56M=2.56 fm/N (1/200，1/400，1/800，1/1600)fm。这通常意味着200行、400行、800行和其他分辨率。例如，机器的转速为3000转/分钟=50Hz。为了分析8倍频率以

15、下的振动信号，要求频率分辨率f=1Hz，采样频率和采样点设置如下：最高分析频率fm=8R=850Hz=400Hz采样频率fs=2.56fm=2.56400Hz赫兹=1024赫兹；采样点N=2.56fm/f=2.56400Hz/1Hz=1024，谱线数M=N/2.56=1024/2.56=400。为了获得更高的频率分辨率，采样点和谱线的数量越多，频率分辨率越高，所以理论速度和我们计算的实际速度之间的误差就越小。频率分辨率f、谱线数m、采样点数N以及频率分辨率f与谱线数m之间的关系：假设最高分析频率为fm f=fm，(1)采样点数N与谱线数m之间的关系如下：N=2.56M=2.56 fm/f (2

16、)或f=2.56 fm/N且fs=2.56fm f=fs/。在计算公式和关系时，医生和教授大多是学者，而不是专家。专家和学者是两个完全不同的概念。专家只能来自现场，他们的职责是解决实际问题和实践理论；学者来自实验室，其任务是学术研究、理论创新和实践理论化。专家需要熟悉特定对象的特征，尤其是影响其正常运行的对象的特征，但也需要详细掌握它们。学者需要将许多特征归纳为共性，最终形成一个理论体系。现场技术人员整天处理设备，最了解设备。因此，解决问题的希望在于他们对仪器/系统所提供的信息的合理使用，这不能归咎于不了解设备的人。仪器/系统只能提供常规条件下无法获得的设备信息，但不能提供完整的解决方案。虽然

17、目前有辅助诊断系统，但要达到实用水平还有一定的差距。夸大或依赖仪器的能力，忽视人的主观能动性，是错误的故障诊断理念。专家和学者的关系和作用。a:“固定周期”，b:“固定人”，c:“固定位置”，d:“固定参数”，e:设备状态评估，a:“固定周期”，一切事物的变化过程都是从量变到质变，要坚持设备状态检查，所以检查“周期”必须有保证。在状态检测的早期阶段，应适当缩短检测周期，并尽量保证对关键和易发生故障的设备进行一年左右的每周两次监测。数据采集器应为具有数据数据库管理功能和光谱记录分析软件的仪器。B、设备状态检测一般采用离线数据采集器，因此数据的真实性很大程度上取决于检测人员的综合素质，在这项工作中应该有很强的责任心，因为离线检测仪器的传感器与被