设备综合诊断技术讲座第一讲设备监测诊断技术综述
设备状态监测及故障诊断综述
设备状态监测与故障诊断综述:摘要从设备管理的角度,介绍了典型的设备状态监测与故障诊断的诊断理论、技术手段和具体方法。
首先对设备状态监测与故障诊断的意义、开展,根底理论和现状进展了介绍,阐述了设备状态监测、故障诊断与设备管理的关系。
进而对振动监测、温度检测、无损检测等根本监测手段的原理及诊断方法。
关键字:状态监测;故障诊断;振动;设备1设备状态监测和故障诊断概述1.1设备状态监测和故障诊断的意义和开展历史1.1.1设备故障及故障诊断的意义随着现代化工业的开展,设备能否平安可靠地以最正确状态运行,对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障平安生产都具有十分重要的意义。
设备的故障就是指设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况,通常这种故障是从*一零部件的失效引起的。
设备的故障诊断则是发现并确定故障的部位和性质。
寻找故障的起因,预报故障的趋势并提出相应的对策。
1.1.2 设备故障诊断技术开展历史设备故障诊断技术的开展是与设备的维修方式严密相连的。
可以将故障诊断技术按测试手段分为六个阶段,即感官诊断、简易诊断、综合诊断、在线监测、精细诊断和远程监测。
从时间考察,故障诊断技术大致可以分为20世纪60年代以前、60年代到80年代和80年代以后几个阶段。
1.2现代设备故障诊断技术在故障诊断学建立之前,传统的故障诊断方法主要是依靠经历的积累。
将反映设备故障的特殊信号,从信息论角度出发对其进展分析,是现代设备故障诊断技术的特点。
可以分为统计诊断、逻辑诊断、模糊诊断。
其中有几种方法做简单的介绍。
贝叶斯法,此方法是基于概率统计的推理方法,以概率密度函数为根底,综合设备的故障信息来描述设备的运行状态,进展故障分析。
此外还有最大似然法、时间序列、法灰色系统法和故障树分析法。
故障树分析法模型是一个基于被诊断对象构造、功能特性的行为模型,是一种定性的因果模型。
1.3基于知识的故障诊断方法基于知识的故障诊断方法,不需要待测对象准确的数学模型,而且具有智能特性。
1设备状态监测与故障诊断技术第一章 概论
大修
总 钳 机 电 其他 一般机床 大型机床 精密机床 锻压设备 76 40 20 12 90 50 20 16 4 4
定期检查 电 总计 钳 机 电
1.5 1.5 1.5 1 2 3 4 2 1 2 3 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
诊断技术和预测维修
设备状态监测 与故障诊断精品课程
4.诊断要诀
口问
眼看
耳听
鼻闻
手摸
表测
诊断技术和预测维修
设备状态监测 与故障诊断精品课程
三、状态监测维修ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度 (预测维修制度)
经历阶段 事后维修 定期维修
状态监测维修
诊断技术和预测维修
• • •
设备状态监测 与故障诊断精品课程
诊断技术和预测维修
设备状态监测 与故障诊断精品课程
• 优点: • 1)能正确监测设备 • 2)不搞定期维修,减少材料消耗和工作量,也可 避免因修理出现的人为故障 • 3)增加了设备的安全性 • 4)定期测量出的结果可确定哪些机器需要修理、 应什么时间修理、修理什么部位等。
诊断技术和预测维修
设备状态监测 与故障诊断精品课程
简易诊断技术
异常
精密诊断技术 设备状态的精密 分析技术,由被 称为精密诊断的 专家实施 设备的专门医生
设备健康的初级 诊断技术,由现 场作业人员实施
设备的护士
诊断技术和预测维修
2.1简易诊断技术
设备状态监测 与故障诊断精品课程
定义:使用各种便携式诊断仪器和工况监视 表,仅对设备有无故障及故障严重程度作 出判断和区分 使用工具:各种便携式诊断仪器,工况监视 仪表 诊断范围:有无故障、严重程度 特点:费用低、初级诊断技术、现场作业人 实施
设备检测与诊断
设备管理发展趋势
随着计算机及网络技术的发展,国外已经 把设备管理上升到企业资产管理范畴,不 仅重要、关键设备进行在线监测方式进行 状态管理,而且一般设备也采用在线监测 方式,从而保证设备状态的准确、及时得 到监控,提高设备的使用寿命,提高生产 效率,创造更大的经济效益。
特别提示:JL
当诊断一台设备的故障部位和原因时,往往需要综 合的运用多种检测方法。在判定前,要列举各种可 能及该可能的特征参数值,再与检测得到的数据进 行对比验证,将对比不相符合的可能排除,剩下相 符的可能,即为设备的故障部位和原因。这就是故 障诊断中所普遍使用的——排除法
二、设备状态检测前期工作
2精密诊断法 精密诊断法指对已产生异常状态的原因采用精 密诊断仪器和各种分析手段(包括计算机辅助分 析方法、诊断专家系统等)进行综合分析,以期 了解故障的类型、程度、部位和产生的原因及 故障发展的趋势等问题。精密诊断法主要解决 的问题是分析故障部位、程度、原因和较准确 地确定发展趋势。
故障诊断的基本方法(6#)
3)直接观察法 传统的直接观察法,如‚听、摸、看、闻.‛ 是早已存在的古老方法,并一直沿用到现在, 在一些情况下仍然十分有效。但因其主要依 靠人的感觉和经验,故有较大的局限性。随 着技术的发展和进步,目前出现的便携式测 振仪、泄漏听诊仪、光纤内窥镜、红外热像 仪、激光全息摄影等现代手段,大大延长了 人的感观器官,使这种传统方法又恢复了青 春活力,成为一种有效的诊断方法。
1简易诊断法 简易诊断法指主要采用便携式的简易诊断仪器, 如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外点温仪对 设备进行人工巡回监测,根据设定的标准或人的 经验分析,了解设备是否处于正常状态。若发现 异常,通过对监测数据分析进一步了解其发展的 趋势。因此,简易诊断法主要解决的是状态监测 和一般的趋势预报问题
电气设备的状态监测与诊断技术
轨道交通中的应用
监测列车运行状 态,及时发现故 障
诊断列车故障原 因,提高维修效 率
监控列车运行环 境,保障乘客安 全
优化列车运行调 度,提高运营效 率
石油化工行业中的应用
石油化工设备状态监测:实时监测设备运行状态,及时发现故障隐患
石油化工设备诊断技术:对设备进行故障诊断,确定故障原因和位 置 石油化工设备维护与维修:根据监测和诊断结果,制定合理的维护和 维修计划
多源信息融合与协同诊断技术
发展趋势:多源信息融合与协同 诊断技术是电气设备状态监测与 诊断技术的重要发展方向
应用领域:多源信息融合与协同 诊断技术广泛应用于电力、轨道 交通、航空航天等领域
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技术特点:多源信息融合与协同 诊断技术能够提高诊断的准确性 和可靠性
技术挑战:多源信息融合与协同பைடு நூலகம்诊断技术需要解决数据融合、信 息处理、诊断决策等方面的技术 难题
石油化工设备安全保障:提高设备运行安全性,降低事故发生率
工业自动化中的应用
监测电机和驱动系统的状态,预防故障发生 实时监测工厂设备的运行状态,提高生产效率 在线监测电力系统的运行状态,保障电力供应的稳定性和安全性 监测工业机器人和自动化设备的健康状况,延长使用寿命
06
电气设备状态监测与诊断技术的发展趋势
添加标题
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传感器寿命:传感器的寿命直接 影响到状态监测的可靠性
智能算法的适应性:智能算法的 适应性直接影响到状态监测的通 用性和灵活性
跨学科融合与协同创新的问题
技术融合:如何将不同学科的技术有效融合,形成统一的诊断技术体系 协同创新:如何实现不同学科之间的协同创新,提高诊断技术的研发效率 技术标准:如何制定统一的技术标准,保证不同学科之间的技术交流和合作 人才培养:如何培养跨学科的人才,满足诊断技术发展的需求
机械设备状态监测及诊断技术
。
所 以 , 械设 备 应 用 状 态监 测 与诊 断技 术 , 预 知 维 修 取代 机 让
传统落后的定期维修和定期预防是历史进步的必然。
6 结语
测与诊 断医院的 目标还有着很大 的距离。 在不久的将来 , 我们也
机械设备监测与诊断技术是现代机械设备管理的一个 主要
( 上接 第4 4页)
形导体与地面之间的距离各不相 同。各个水平环都要与引下线
3 机械 状态 监 测 与诊 断 技 术的 发 展路 程
1 监测出机械设备运行时的状态 ,结合多位专业人员进行 ) 分析 , 通过缜密研究后, 最终确定 出可能存在的机械设备 的故 障 或者隐患 。 2 测量仪器 的出现 ,为机械设备状态监测及诊断技术的发 ) 展起 到了一定的推进作用 ,用测量仪器测量 出机械设备运行 时 的参数数据 , 通过计算 比较 , 最后确定 出故 障的原因 , 或者通过 对一些参数进行多次 的测量 比较 ,根据机械设备工作的状态确 定出是否会出现故障或者 隐患。
现代机械设备 的结构很是复杂 , 自动化的程度也越来越高 , 功能也越来越完善 。机械设备 出现重大故障或者发生安全事故
所 带 来 的影 响 程度 , 时 不 仅会 给企 业 造 成经 济 损 失 , 至还 会 有 甚 出现 重 大 的安 全事 故 。
53 可 以 间 接 产 生 社 会 效 益 和 经 济 效 益 .
的处 理 措 施 。
43 机 械 设 备 的 管 理 他监测 。 ) 在平常对机械设备进行检查时, 一些不太主要
的机 械设 备 如果 也监 测 出来 问题 , 以对 机 械 设 备进 行 检 测 , 可 并 且 分 析判 断 , 决 小 问题 , 免 将来 促 成 大 问题 。 解 避
机械设备监测诊断技术综述
机械设备监测诊断技术综述一设备故障诊断技术产品在工作中,因某种原因,“丧失规定功能”的现象,称之为故障。
这里所指的“产品”,可以是元件、部件、装置、系统或设备。
这里所指的“规定的功能”是在产品的技术文件中明确规定的功能,“故障”有时也称之为“失效”,在一般情况下两者是同义词。
在上述国标规定中指出,对于可修复的产品通常称之为故障。
根据机器设备出现故障后能不能予以消除的想法,可以把产品划分为可修复的和不可修复的两大类。
而在机械设备中,大多数产品是属于可修复的产品。
设备故障诊断技术:是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定某整体或局部是正常运转还是发生了异常现象,早期发现故障及其原因,并预报故障发展趋势的技术。
通俗的说法,它是一种给机器“看病”的技术。
这当中包含“监测”和“诊断”两层意思。
设备故障诊断技术,又称机械设备状态监测和故障诊断技术,通常简称为设备诊断技术。
设备诊断技术属于信息技术范畴,因此,它包括信息的采集、信息的分析处理(数据处理)和状态识别(包括判断和预报)三个基本环节。
然而,信息技术不等于诊断技术。
为了开展设备诊断工作还必须具备有关设备及其零部件故障或失效机理方面的知识,以及被诊断对象的有关知识。
设备诊断技术所涉及的有关问题如图1.1所示。
由于信息的多样性,使诊断技术的理论基础非常广泛,它涉及到数学、物理、化学、机械、电子技术、传感技术、计算机以及数字信号处理、统计模式识别等技术,因此说设备诊断技术是实用性强多学科交叉的新技术。
设备诊断技术是一门正在不断完善和发展中的新技术,它可以从各技术领域中吸收最新成果推动自己的发展,不断提高技术水平,目前虽然已有不少行之有效的方法和手段,但与工业生产发展的水平和实际的需要相比,尚存在很大差距,设备诊断技术毕竟还是比较年轻的,需要各行各业共同去开发创新。
表1.1归纳整理了目前已经开发和正在开发的诊断技术及其适用范围。
二设备状态监测与故障诊断设备状态监测与故障诊断是设备诊断中的两个过程,两者既有密切联系又有区别。
机械设备状态监测与故障诊断技术讲座
机械设备状态监测与故障诊断技术讲座一、机械设备状态监测与故障诊断技术发展的前景1、是经济进一步发展的需要现代化生产向着大型化、自动化、连续化、高精度、高效率等方向发展,生产率大幅度提高,产品的质量得到可靠的保证。
但是,生产设备的突发性故障,造成的经济损失大。
因而对于连续化、自动化生产设备必须随时对其运行状态实施监测,发现故障苗子或征兆,尽快采取措施,进行维修,以减少经济损失。
2、是安全和可持续发展的需要科学技术的发展给人类带来发展和幸福,如核能的发现,提供全新的能源,化工产品的生产技术发现给人类带来很多新材料,给吃住行提供更多的诸如药物、衣料、装饰材料、各种特殊材料等,航空、航天、舰船的发展给人类带来交通方便是显而可见。
但是,事物终有其反面。
随着这些技术发展,也会给人类带来灾难。
美国三里岛的核泄漏、俄罗斯梯尔偌贝利核电站的核泄漏,印度一农药厂的毒气泄漏,给当地和周围地区的人民带来很大的灾难。
且可能延续数代人,这些灾难事故的发生更常见于航空、航海、各类交通运输企业。
随工业的发展,环境污染也是新的问题,因此,设备设计尽可能减少环境污染,实施所谓的“绿色设计。
然而,设备的老化,必然使得排放发生变化,因而增加气体、液体、振动、噪音的污染,故此,从可持续发展的战略高度看,实行状态监测与诊断技术势在必行。
3、是维修体制改革的需要过去我国实施的维修体制是沿引原苏联维修体制,带有技术经济的色彩,称为计划预期维修,它是根据大量的统计规律而确定的。
除出现故障实施事后维修外,根据统计规律和生产计划定时实施小修、中修、大修,这种计划预期维修体制随着机械设备设计、制造技术和材料可靠性提高,将会带来一系列问题。
1)存在剩余维修现象。
而剩余维修所造成的费用是非常高的,而随机造成的经济损失也是很高的。
2)现代设备精度要求很高,在计划预期维修中往往解体检查,再重新装配,这样反复将会使机械设备的精度下降,影响产品的质量。
以上各种因素促使维修体制的改革,即变计划预期维修体制为状态维修,或称视情维修体制,即根据设备运行状态视情况决定修理。
设备故障诊断和监测技术
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VS
详细描述
温度监测技术主要应用于电子设备、电气 设备、机械设备等领域,通过测量设备的 表面温度、内部温度和冷却介质温度等参 数,分析其温度变化规律和热分布情况, 判断设备的运行状态。该技术能够及时发 现设备的过热和散热不良等问题,预防设 备损坏和性能下降。
压力监测技术
总结词
压力监测技术是通过测量设备的压力变化, 分析其压力状态,从而判断设备运行状态的 方法。
05
CATALOGUE
未来发展趋势与挑战
智能化与自动化
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展,设备故障诊断和监测技术将更加智能化,能够自动识别、诊断和预测 设备故障,提高故障处理的效率和准确性。
自动化
自动化技术将进一步提高设备故障诊断和监测的效率和精度,减少人工干预和误差,实现设备的实时监测和自动 控制。
航空航天设备
总结词
航空航天设备的可靠性和安全性要求极高,因此设备故 障诊断和监测技术在航空航天领域的应用尤为重要。
详细描述
在飞机和火箭等航空航天设备中,许多关键部件如发动 机、机翼、控制系统等都需要进行实时监测和故障诊断 。通过各种传感器和监测系统,可以及时发现潜在的故 障并进行预警,确保航空航天器的安全运行。
详细描述
声学监测技术主要应用于机械设备、电气设 备、环保监测等领域,通过测量设备的声压 、声强和声频等参数,分析其声音信号的频 谱、波形和声强等特征,判断设备的运行状 态。该技术能够及时发现设备的异常声音和
噪声问题,预防设备损坏和性能下降。
04
CATALOGUE
设备故障诊断和监测技术的应用场景
工业生产设备
电力系统设备
总结词
设备状态检测与故障诊断
7)-1:检测仪器的选择
对 各项指标进行详细论证
数据采集的正确性、完整性和使用性,分析方 法的直观性和可读性,整套系统之间的联系及 其稳定性,系统构成的方便性,外部因素影响 恢复的方便性等等;机器的工作状态分为稳态 和瞬态,稳态下负荷和转速是相对稳定的,需 要采集的数据应该以静态数据为主,兼以少量 动态数据。静态数据:振动峰峰值、间隙电压、 1X、2X矢量、转速、时间标志等特征参数, 可以用来制作各种X——Y关系图和趋势图。
7)-1:检测仪器的选择
瞬态常指开/停车过程,也包括变负荷操作。一 般来说,满足开、停车过程数据采集是至关重 要的。要具备等时间或者等转速采样功能,在 现场仪器要具备“应变”能力——不管需要什 么形式的数据,都能够准确采集,这个要求并 不是每一个仪器厂家都能够做到的,因此,许 多商家 可以轻描淡写地介绍自己的系统具有稳 态和瞬态数据采集的能力及其响应的分析方法, 而回避数据采集的实现方式和具体的指标。
的目的就是为了了解与掌握其运行状态——正常、异 常,有序的对设备进行维护处理。在现阶段,我们应 该通过简单的趋势分析、瀑布图等手段,大力推进设 备状态评估基础工作。设备状态监测所用的仪器比较 简单便宜,易于掌握,对人员素质要求不高,适合车 间基层一级来组织实施,能够实现全员性,从而带动 整个行业水平的提高。趋势分析是量的变化,瀑布图 反应的是谱图结构的变化,如果我们日常工作能够准 确掌握,就能够避免突发性事故。
6)检测工况的选择
1) ——机器运行有不同工况,如轻载与重载、 快速与慢速、高压与低压、启动与制动等。在不 同的工况条件下机器的振动是不一样的,其振动 测量结果也会不同。通常在给机器作定期状态监 测与趋势分析时,我们一般选择机器的稳态工况 即机器在正常运行时的工况为振动测量工况,若 要给机器作故障诊断时,应在现场的条件许可下, 我们一般选择能暴露机器故障的工况作为振动测 量工况,因为这时记录下来包含有故障信息的振 动信号,对以后的频谱分析会有帮助。
设备综合诊断技术讲座 第一讲 设备监测诊断技术综述
设备综合诊断技术讲座第一讲设备监测诊断技术综述佟德纯【期刊名称】《机电一体化》【年(卷),期】1998(4)4【摘要】一、前言在现代工业生产中,人们对设备管理的概念已经从一般的常规管理向综合管理发展,形成了一门设备现代化管理的新兴学科,其中包括设备运行、状态监测、故障诊断、趋势预报和决策维修等。
我国的设备维修体制,已从早期的事后维修和实施多年的按计划维修开始进入现代的、具有预知性的视情维修(或称状态维修)。
设备的状态监测与故障诊断是设备现代化管理的技术基础。
因此,我国把开展设备状态监测和故障诊断工作的要求纳入了《国营工业交通没备管理条例》之中。
为了贯彻《条例》和普及开展设备状态监测及故障诊断技术的需要,目前工矿企业中的工程技术人员和设备管理干部迫切需要从基本知识、基础理论和实际应用方法上进行学习和提高。
希望本系列讲座能在推进企业实施设备状态维修的过程中作出贡献。
【总页数】3页(P54-56)【关键词】设备管理;状态诊断;振动监测;机械设备【作者】佟德纯【作者单位】上海交大机械设备诊断中心【正文语种】中文【中图分类】TH17【相关文献】1.现场设备诊断技术讲座:第一讲设备诊断技术在现场设备中的应用 [J], 易良榘2.设备综合诊断技术讲座第十四讲设备远程监测诊断技术 [J], 佟德纯;姚宝恒3.电力设备故障红外诊断技术讲座——第一讲电力设备故障红外诊断常用设备 [J], 黄立4.设备综合诊断技术讲座第十一讲人工智能与智能诊断技术 [J], 佟德纯5.设备综合诊断技术讲座第十二讲设备振动监测诊断仪器与系统(续) [J], 佟德纯;杨腾江因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
设备故障诊断和监测技术
开展故障诊断工作的意义
可以获得潜在的巨大经济和社会效益 生产设备停机、停工带来的单位损失越来越大 最大限度降低设备寿命周期费用,最大限度提高 以生产经济性为目标的管理
故障诊断也称为精密诊断,不仅要掌握设备的状态正常 与否,同时还需要对产生故障的原因、部件(位置)以 及故障的严重程度进行深入的分析和判断
学科发展意义
引 言 学科范畴 学科发展意义 监测与诊断技术基础
监测与诊断系统 监测与诊断技术发展趋势 结束语
故障诊断的目的
目标:保证设备的安全、可靠和高效、经济运行 主要目的:
开展故障诊断工作的意义 – 举例
宏观上实施故障诊断能带来经济效益
1980年度美国用于设备维修的费用为2460亿美元, 其中有将近1/3 (约750亿美元)属于维修方法采用 不当(包括缺乏正确的状态监测和故障诊断技术) 而浪费掉的
我国1987年国营工业和交通企业有40万个以上, 总固定资产约为7000亿元,每年用于设备大修、 小修及处理故障的费用一般占固定资产原值的 3~5%。因此,采用状态监测和故障诊断技术改 善设备维修方式和方法后,一年就有可能取得数 百亿元的经济效益
故障诊断的任务
指导设备管理和维修:
根据故障诊断的结果,提出控制故障继续发展和 消除故障的对策或措施(调整、维修、治理);为 推进视情维修体水平
“ 管好、用好、修好”设备,不仅是保证简单再生 产的必要条件,而且能提高企业经济效益,推动 国民经济持续、稳定、协调地发展
可见,状态监测与故障诊断技术是开展预防 (状态)维修的重要支撑
引言
设备状态监测与诊断诊断基础理论
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5.自由振动、受迫振动、自激振动、参变振动 1)自由振动即系统只受初始激励产生的主振动。
2)自激振动:在没有外力作用下,只是由于系统自身的原因所产生
的激励而引起的振动,如油膜振荡、喘振等。这是因为系统在受到 初始激励后,将持续作用的能源转换成周期作用的能源,从而维持
3.其工作原理——压电效应
当压电晶体受到外力作用时,其表面出现极性相反的等量电荷,
其电荷大小与受力大小成正比,外力去掉时,又重新恢复到原来状 态,这种能将机械能转换成电能的现象称为压电效应。利用材料压
电效应制成的传感器称为压电式传感器。现在普遍使用“ICP内部放
大压电式加速度传感器”,即通过内部电荷放大器将电荷放大,转 换成电压信号,再传给数据采集器进行进一步的处理。
北京海顿新科技术有限公司
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b) 频率 频率是振动特性的标志,是分析振动原因的重要依据, 频率f是物 体每秒钟内振动完成的次数,单位是赫兹 [Hz]。 c)周期 周期是物体完成一个振动过程所需要的时间,单位是秒 [s] 。例 如一个单摆,它的周期就是重锤从左运动到右,再从右运动回左边起 点所需要的时间。
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a) 振幅: 表示物体动态运动或者振动的幅度,它是机械振动强度的 标志,也是机器振动严重程度的一个重要指标。机械运转状态的好 坏绝大多数情况是根据振动幅值的大小来判断。 峰值(Peak):坐标轴到峰顶的差值或者波谷到坐标值的差值。 峰-峰 :波形上相邻两个波谷与波峰的高度差,是峰值的两倍。 有效值(RMS):将波形所有的值取平方后相加,再除以测量的次 数,然后取结果的平方根。只有为纯正弦波时,等于峰值的0.707倍。 振动表的读数就是振动的RMS或峰值水平(峰-峰值)。总振动水平 通常用10-1000 Hz的均方根值(RMS)水平表示。 平均值:等于峰值的一半。
什么是设备诊断技术
什么是设备故障诊断技术设备故障诊断技术(简称设备诊断技术)是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是正常或异常,早期发现故障及其原因,并能预报故障发展趋势的技术。
通俗地说,它是一种给设备“看病”的技术。
这里所说的“设备”是指机械设备,包括各类机器的动设备和容器、管道、阀门、工业炉等静态设备,还包括某些电气设备。
“诊断”是一个医学上的术语。
人们对医学诊断比较熟悉,所以又常常用医学诊断上的一些概念比喻,来阐明设备诊断本身的一些概念。
其实它们之间确实有不少相似之处。
例如医生用听诊器听病人的心音,这与设诊断时用测振仪进行振动监测相比,两者在原理、方法和所使用的传感器方面十分相似。
下表对比了两者相似之处。
设备诊断与医学诊断对比设备诊断技术属于信息技术范畴。
是利用被诊断的对象所提供的一切有用信息,经过分析处理获得最能识别设备状态的特征参数,最后做出正确的诊断结论。
就像医生看病时一样,医生是利用病人所提供的一切有用信息,如脉搏、体温、排泄物等来进行诊断的。
没有病人的这些信息,再高明的医生也会一筹莫展。
而一个高明医生的高明之处就在于能抓住一切有用的信息,运用知识和经验做出恰当的诊断结论。
信息技术通常包括如下三个基本环节:1.信息的采集——这里的关键是正确选用传感器,如温度传感器、测振传感器等,人的感官也是一种特殊的传感器。
传感器的性能和质量是决定信息是否会失真或遗漏的关键。
2.信息分析处理(数据处理)——目的是把原始的杂乱的信息加以处理,以便获得最敏感、最直观的特征参数,称为特征提取。
在用人的感官作传感器时,是在人的大脑中对信息进行分析处理的。
在现代诊断技术中,信息大都是用专门的电子仪器或计算机来分析处理的。
3.状态识别、判断和预报——根据特征参数,参照某种规范(例如体温37 ℃就是一种表征体温正常与否的规范),利用各种知识和经验,设备状态进行识别、诊断并对其发展趋势进行预测预报,为下一步的设备维修决策提供技术根据。
1第一章、设备监测诊断技术概述
对于滑动轴承,检修或运行不当都会造成轴承工作不良,从而引起轴承回 油温度及瓦块温度升高,严重时会造成烧瓦,因此对轴承回油温度、瓦块温 度进行监测非常必要。 API(美国石油协会标准)规定,轴承进出口润滑油的正常温升应小于 28℃,轴承出口处的最高油温应小于76(原为82)℃。 另外,用铂电阻在距轴承合金1mm处测量瓦块温度时,一般不应超过 110~115℃。
在某些非正常的工况下,旋转机械的转子会因轴向力 过大而产生较大的轴向位移,严重时会引起推力轴承磨损, 进而发生转子端面与隔板或缸体摩擦碰撞 汽轮机在启动和停车过程中,会因转子与缸体受热和 冷却不均而产生差胀,严重时会发生轴向动静摩擦。 尽管转子轴位移故障的概率不是很高,但也常有发生, 一旦发生往往是灾难性的。 对轴位移进行在线监测和故障诊断很有必要。 此外,轴位移监测技术还被用于往复式机械,通过监测 活塞杆的横向位移,来诊断活塞支承环或活塞环的磨损量, 从而避免发生拉缸故障以及打气量不足。
状态监测与故障诊断的效果
① 及时发现故障的早期征兆,以便采取相应的措施,避免、减缓、减少重大事故 的发生
④ 可充分地了解设备性能,为改进设计、制造与维修水平提供有力证据。
② 一旦发生故障,能自动纪录下故障过程的完整信息,以便事后进行故障原因分 析,避免再次发生同类事故
③ 通过对设备异常运行状态的分析,揭示故障的原因、程度、部位,为设备的在 线调理、停机检修提供科学依据,延长运行周期,降低维修费用;
现今
在对设备当前运行状态的监测以及故障原因的诊断 方面,可以说国内外状态监测与故障诊断产品(无论是 在线的、还是离线的)的性能都达到了较为令人满意的 水平。然而,用户现场人员最关心的是设备当前故障的 严重程度如何、今后的发展趋势怎样、还能否继续运行 下去、还能运行多久等问题,恰恰在对故障程度的评估 上以及故障趋势的预报上,各家产品都显得欠缺。因此 状态预报是目前监测诊断技术中较为薄弱的环节。
监测诊断技术
设备状态监测与故障诊断技术一、概述设备状态监测与故障诊断技术70年代初形成于英国,由于其实用性以及为社会和企业带来的效益,日益受到企业和政府主管部门的重视。
特别是近20年来,随着科学技术的不断进步和发展,尤其是计算机技术的迅速发展和普及,它已逐步形成为一门较为完整的新兴边缘综合工程学科。
该学科以设备的管理、状态监测和故障诊断为内容,以建立新的维修体制为目标,在欧美、日本以不同形式获得了推广,成为国际上一大热门学科。
过去一般只有在机器运行出现问题,或者拆开检查才知道机器的某部分发生了故障。
为了确保机器的正常运行,不得不规定定期维修检查制度,既不经济又不合理。
故障诊断技术是依据设备在运行过程中,伴随故障必然产生的振动、噪声、温度、压力等物理参数的变化来判断和识别设备的工作状态和故障,对故障的危害进行早期预报、识别,防患于未然,做到预知维修,保证设备安全、稳定、长周期、满负荷优质运行,避免“过剩维修”造成的不经济、不合理现象。
随着计算机技术、信号分析与数据处理技术、测试技术、控制理论、振动和噪声理论及其它相关学科的发展,随着工业生产逐步向大型化、高速化、自动化方向迈进,为设备故障诊断技术开辟了广阔的应用前景,在实际生产中将发挥越来越大的作用。
二、故障诊断的技术环节设备故障诊断技术,其实质是了解和掌握设备在运行过程中的状态;预测设备的可靠性;确定其整体或局部是正常或异常;早期发现故障,并对其原因、部位、危险程度等进行识别和评价;预报故障的发展趋势,并针对具体情况作出实施维护决策的技术。
设备故障诊断技术主要包括以下三个基本环节:1、信息采集设备故障诊断技术属于信息技术的范畴。
其诊断依据是被诊断对象所表征的一切有用的信息,比如说振动、噪声、转速、温度、压力、流量等信息。
没有信息,故障诊断就无从谈起。
对设备来说,主要是通过传感器,如振动传感器、温度传感器、压力传感器等来采集信息。
人的感官也是一种特殊的传感器,因此,传感器的类型、性能和质量、安装方法、位臵以及人的思维和判断往往是决定诊断信息是否会失真或泄露的关键。
设备状态监测技术及应用
故障 失稳 功能下降 损伤 征兆出现 机器非正常运行 零部件功能、形态和结构改变以及对环境的适应性下降 由干扰因素造成的损伤与设备抗损伤间的斗争 初始的有序稳定被打破 机器 干扰 或 内变
4 配合面受力劣化,产生过盈不足或松动现象,破坏了配合性质和精度
3 零部件磨损、冲刷、点蚀或腐蚀等
2 回转体局部损坏、脱落或产生裂纹
1 长期运行,转子挠度增大
机器劣化
5 起动、停机或升降速过程操作不当,暖机不够,热膨胀不均匀,或在临界区停留时间长
4 工艺参数(如介质温度、压力、流量、负荷等)不当,机器运行失稳
(四)设备诊断技术与维修
设备诊断技术与维修通常叫状态监测维修,又叫预知维修,它是把状态监测技术与计划修理结合起来,从而保证修理计划准确合理,使修理与生产达到最佳平衡,设备的时间可利用率为最高。
(五)预知维修的具体收益
(1)提高设备运转的安全性 设备诊断发现潜在缺陷,在设备运转到临近故障出现、影响生产以前安排修理,就可以防止故障发生。尤其是当故障危及人身安全和污染环境时,在故障发生前就进行检修,就具有更大的意义了。 (2)提高设备的时间可利用率 采用设备诊断技术,可以有把握地延长按理论推算的检修间隔时间,从而减少了修理次数。另外,由于事先已掌握设备故障的性质,就可以提前拟议处理方案、措施,做好人力、物力的准备,减少了设备修理的停歇时间。 (3)减少停机生产损失 由于设备诊断技术设备参数、性能变化的全过程和故障发展的始末,对于研究对策,制定检验方法,改进设计提供可靠的资料。
(三)设备诊断技术
设备诊断技术包含两方面的工作内容,诊,即通过设备的状态监测获得准确的数据和资料,了解设备的运行状态;好似医务人员为了了解病人发病的原因、病状和现象,对病人进行各种检查和化验,以获得各种准确的数据。断,就是医生根据检查和化验结果进行的分析和判断,确定病人所患的疾病及严重程度。因此设备诊断技术包括设备监测技术和故障的识别判断技术。