第9章 设备故障诊断技术
设备故障诊断
设备故障诊断设备故障诊断是一种给设备“看病”的技术，是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。
随着科学技术与生产的发展，设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂、各部分的关联愈中密切，从而往往某处微小故障就爆发链锁反应，导致整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏，这不仅会造成巨大的经济损失，而且会危及人身安全，后果极为严重。
因此，设备诊断技术日益发挥重要作用，它可使设备无故障、工作可靠，发挥最大效益；保证设备在将有故障或已有故障时，能及时诊断出来，正确地加以维修，以减少维修时间，提高维修质量，节约维修费用。
1.设备故障诊断内容设备故障诊断一般监、测监控系统的区别主要在于系统的软件方面，它不仅能监测设备运行的参数而且能根据监测进行评价，分析设备的故障类型与原因。
它是将监测、控制、评价融为一体的系统。
安的软件主要功能是：1信号采集和处理软件，采集合适的信号样本，对其进行各种分析处理，提取和凝聚故障特征信息，提高诊断的灵敏度和可靠度。
2故障诊断和状态评价软件，对信号分析处理结果进行比较、判断，依据一定的判别规则得出诊断结论。
或是由系统自动地诊断出状态的水平和各种故障存在的倾向性及严重性；或是帮助工程技术人员结合其他条件全面作出判断决策。
对于设备的诊断，一是防患于未然，早期诊断；二是诊断故障，采取措施。
其主要内容包括：（1）正确选择与测取设备有关状态的特征信号所测取的信号应该包含设备有关状态的信息，例如，诊断起桁架有无裂纹不能靠测取桁架各点温度信号中不包含裂纹有无的信息。
而测取桁架的振动信号则可达到目的，因为振动信号中包含了结构有无裂纹的信息，这种信号即称为特征信号。
（2）正确地从特征信号中提取设备有关状态的有用信息（征兆）从特征信号直接判明故障的有无，一般是比较难的。
例如，从结构的振动信号一般以直接判明结构有无裂纹，还需根据振动理论、信号分析理论、控制理论等提供的理论与方法，加上试验，对特征信号加以处理，持取有用的信息（称为征兆），才有可能判明设备的有关状态。
设备故障诊断
设备故障诊断
对于设备故障诊断，可以按照以下步骤进行：
1. 观察和收集信息：首先需要观察设备故障的现象和表现，并且收集相关的信息，例如设备的历史记录、使用情况、
维护记录等。
2. 分析现象和问题：根据观察到的现象和收集到的信息，
分析设备故障的可能原因，可以先进行一些简单的排查，
例如检查设备的电源是否接通、检查连接线是否松动等。
3. 测试和验证：根据可能的原因，进行一系列测试和验证，以确定故障的具体原因。
这可能包括使用测试仪器、测量
设备的电压、电流、温度等数据，以及进行其他适当的测试。
4. 确定故障原因：根据测试和验证的结果，确定设备故障
的具体原因。
可能的原因包括电路故障、机械故障、软件
故障等。
5. 解决故障：根据故障的具体原因，采取相应的措施来解
决故障。
这可能涉及更换损坏的零件、修复电路、重装软
件等。
6. 预防措施：在解决故障后，需要采取一些预防措施，以
防止类似的故障再次发生。
这可能包括定期检查设备、维
护设备、进行培训和指导等。
需要注意的是，设备故障诊断需要具备相关的知识和技能，如果遇到复杂的故障或者不确定如何处理时，建议寻求专
业人士的帮助。
设备故障诊断技术介绍
设备故障诊断技术介绍
设备故障诊断技术是一种应用于工业生产中的重要技术，它可以帮助企业提高生产效率，降低故障率，减少维修成本。
下面我们将介绍几种常见的设备故障诊断技术。
首先是传感器技术，传感器是设备故障诊断的核心部件。
通过安装各种传感器来监测设备运行状态，并将监测到的数据传输给计算机系统进行分析，可以实时监测设备是否出现异常，并及时发出报警。
传感器技术可以有效提高设备的安全性和稳定性。
其次是故障诊断软件技术，利用各种故障诊断软件可以对设备进行实时监测和分析，识别设备的故障类型和原因，并提出相应的解决方案。
这可以帮助企业及时发现设备故障，减少生产中断时间，提高生产效率。
此外，还有振动分析技术，通过安装振动传感器，监测设备的振动情况，可以判断设备是否出现故障。
振动分析技术可以帮助企业实现对设备运行状态的实时监测，大大减少了设备故障的发生。
总之，设备故障诊断技术在工业生产中起着非常重要的作用，它可以帮助企业提高生产效率，降低故障率，减少维修成本，是企业提高竞争力的重要手段之一。
随着科技的不断发展，设备故障诊断技术也会不断完善，为工业生产带来更多的便利和效益。
设备故障诊断原理技术及应用
设备故障诊断原理技术及应用机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。
1.机械设备故障诊断的发展过程设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。
诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。
其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。
2.开展故障诊断技术研究的意义应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。
应用故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以消除事故隐患。
状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。
由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。
按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修技术。
把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。
因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。
设备故障诊断原理技术及应用
设备故障诊断原理技术及应用嘿，朋友们！咱今天就来聊聊设备故障诊断这档子事儿。
你说这设备啊，就跟咱人似的，有时候也会闹点小脾气，出点小毛病。
那咱可不能眼睁睁看着它“生病”不管呀，得想法子给它瞧瞧病，找到问题出在哪儿。
这设备故障诊断呢，就像是个神奇的侦探游戏。
咱得仔细观察设备的一举一动，听听它发出的声音，看看它的运行状态。
就好比你要是听到汽车发出奇怪的“咔咔”声，那肯定不正常啊，对吧？这时候咱就得赶紧行动起来啦。
诊断设备故障就像是医生看病一样，得有各种手段。
咱可以用眼睛看，看设备有没有什么异常的地方，比如零件松动啦，或者有什么奇怪的痕迹。
也可以用耳朵听，听听设备运行的时候有没有杂音。
还可以用手去摸摸，感受一下温度是不是不对劲。
比如说吧，家里的空调突然不制冷了，咱就得琢磨琢磨，是氟利昂不够了呢，还是压缩机出问题啦？这就需要咱像个聪明的侦探一样，一点点排查。
有时候可能是个小问题，比如插头没插好，那咱一插就解决了。
可有时候啊，就没那么简单咯。
咱还可以借助一些工具来帮忙诊断呢。
就跟咱去医院看病要做各种检查一样，设备也有它的“检查仪器”。
通过这些工具，咱能更准确地找到故障所在。
这多厉害呀！而且啊，这诊断设备故障还得有点经验才行。
就像老司机一听发动机声音就知道车大概有啥问题。
咱要是经常和设备打交道，时间长了，也能积累不少经验呢。
那诊断出故障了咋办呢？那当然是赶紧修啊！把问题解决掉，让设备重新活力满满地工作起来。
不然它一直“生病”，咱也没法用呀。
所以啊，朋友们，可别小看了这设备故障诊断。
它就像是设备的保护神，能让我们的设备健康长寿地为我们服务。
咱可得好好掌握这门技术，这样在设备出问题的时候就不会手忙脚乱啦。
总之，设备故障诊断真的很重要，大家一定要重视起来呀！这可不是开玩笑的哟！。
设备故障诊断技术
设备故障诊断技术（一）目的掌握状态监测、故障诊断技术基础知识及常用仪器设备。
（二）基本要求，1.掌握以下内容。
（1）描述故障的特征参量；（2）故障诊断技术的概念及实施过程；（3）压电加速度传感器、磁电速度传感器、涡流位移传感器的结构、特点及应用；（4）常用噪声测量传感器（电容传声器、压电传声器）的构成及特点，声级汁的种类、组成、作用及校准；（5）常用测温仪器、仪表（热电偶、热电阻温度计、红外测温仪、红外热像仪）的组成、特点及应用；（6）常用的裂纹无损探测方法，如目视——光学探测法、渗透探测法、磁粉探测法、射线探测法、超声波探测法、声发射探测法、涡流探测法等的优、缺点及适用范围；（7）常用的磨损油污染监测方法及各监测方法的适用范嗣。
2.熟悉以下内容（1）引起故障的原因；（2）设备故障诊断技术的内容和分类；（3）数字式频谱分析仪的组成，频谱分析的作用；（4）振动及噪声的测量方法；（5）通过温度测量所能发现的故障。
3.了解以下内容（1）设备故障的定义和分类；（2）状态监测与故障诊断的关系；（3）振动的分类、振动的基本参数；（4）描述噪声的物理量及主观量度。
（三）要点内容1.设备故障的定义和分类设备在工作过程中，因某种原因丧失规定功能的现象称为故障。
按故障发生、发展的进程可将故障分为突发性故障和渐发性故障。
突发性故障在发生之前无明显的可察征兆，而是突然发生的，且具有较大的破坏性。
设备的重要部位进行连续监测。
为了避免突发性故障，需要对渐发性故障是由于设备中某些零件的技术指标逐渐恶化，最终超出允许范围（或极限）而引发的故障。
这类故障的发生与产品材料的磨损、腐蚀、疲劳等密切相关，其特点是：（1）故障发生的时间一般在元器件有效寿命的后期。
（2）有规律性，可预防。
（3）故障发生的概率与设备运转的时间有关。
设备使用的时间越长，发生故障的概率越大，损坏的程度也越大。
按故障的性质可将故障分为自然故障和人为故障。
自然故障分正常自然故障和异常自然故障。
设备故障诊断技术
设备故障诊断技术设备故障诊断技术是指通过专业的技术手段，对设备出现的故障进行系统性的分析和解决的过程。
设备故障是一种常见的问题，尤其是在工业生产等领域中，设备故障对生产效率和生产成本都会产生很大的影响，因此设备故障诊断技术的研究越来越受到重视。
设备故障诊断技术主要包括以下几个方面：1.性能测试技术设备故障往往与设备性能的变化有关，通过对设备的性能进行测试，可以进一步确定设备的工作状态和故障原因，以及应采取的措施。
例如运用振动分析技术、噪音分析技术、热测量技术、红外成像技术等一系列技术手段，可以比较准确地判断出设备的故障原因。
2.数据采集技术通过数据采集技术，可以收集实时的设备数据，对设备进行在线监测和故障诊断，有效提高设备可靠性和增强设备运行效率。
例如运用传感器、计算机网络、通信技术等手段，可以实现网络化的数据采集和处理，对设备的状态进行实时监测，并对设备故障提供相应的预警和报告。
3.故障诊断系统故障诊断系统是一种基于专家系统、模糊控制和人工智能技术的工具，可用于快速分析和判断设备的故障原因，并提供相应的维修方案。
例如运用模糊排序法、神经网络算法等技术，可以从大量的故障信息中快速确定故障原因和维修方案。
4.可靠性工程技术可靠性工程技术是一种将可靠性设计理论与实际生产相结合的技术，通过在设计过程中考虑设备的健康状况、维护需求等因素，提高设备的可靠性和生命周期维护成本，并降低设备的故障率和停机时间。
例如运用良好的设计原则、可靠性模型、故障树分析等方法，可以快速识别和排除设备的故障原因。
综上所述，设备故障诊断技术是一个复杂而重要的领域，需要多种技术手段相互配合，才能够有效的解决设备故障的问题，提高设备的可靠性和生产效率。
同时，为了应对不断发展和变化的市场需求和技术创新，我们还需要不断加强故障诊断技术的研究和应用，开发出更加先进和有效的工具和技术，为人们的生活和生产提供更加便捷和可靠的服务。
随着科学技术的快速发展和应用范围的不断扩大，各行各业的设备故障问题也日益增多。
设备故障诊断技术介绍
设备故障诊断技术介绍设备故障诊断技术主要包括以下几种：1.传统检测方法：包括目视检查、听觉检查、触摸感知等方法，通过人的感官来观察设备运行状况，从而判断设备是否存在故障。
这种方法简单易行，但准确性不高，只能发现部分表面故障。
2.仪器检测方法：包括使用各种检测仪器和设备，如温度计、电压表、转速表等，来对设备的各项参数进行检测和分析，从而发现设备故障。
这种方法可以提高故障诊断的准确性，但需要专业的技术和设备支持。
3.智能诊断技术：包括运用先进的传感器、数据处理技术和人工智能算法，对设备的运行数据进行实时监测和分析，通过建立设备运行的数学模型，来预测设备的潜在故障，并提出相应的维修建议。
这种方法具有高度自动化和智能化的特点，能够实现对设备故障的早期预警和快速诊断。
综上所述，设备故障诊断技术是一个不断发展和完善的领域，随着科技的进步和工业4.0的发展，智能诊断技术将成为未来的发展方向，为设备的运行和维护提供更加便捷、高效的解决方案。
由于现代设备的复杂性和多样性，设备故障的诊断技术也在不断发展。
随着工业自动化程度的提高，传统的人工巡检和数据分析的方式已经无法满足对设备故障预警和诊断的需求，因此智能化的设备故障诊断技术日益受到关注和重视。
智能化设备故障诊断技术的核心是数据采集和分析。
通过安装传感器和数据采集设备，可以实时获取设备的运行数据，包括温度、压力、振动、电流、电压等多个参数。
这些数据可以通过网络传输到数据中心进行集中存储和分析，通过数据分析算法和模型进行自动诊断。
以振动数据为例，当设备发生故障时，会产生特定频率和幅值的振动信号。
通过采集和分析这些信号，可以识别出不同类型的故障，比如轴承故障、不平衡、磨损等。
通过数据分析可以实现对设备运行状态的实时监测和预警，及时发现潜在的故障隐患。
其中，人工智能技术在设备故障诊断领域的应用也越来越广泛。
利用机器学习算法，可以根据历史故障数据和设备运行数据，建立智能模型，实现对设备运行状态的预测和故障诊断。
设备故障诊断技术的步骤
设备故障诊断技术的步骤一、引言设备故障诊断技术是一个非常重要的技术，它可以帮助我们快速地找到设备故障的原因并解决问题。
在现代工业生产中，各种设备都扮演着重要的角色，如果出现故障会给生产带来很大的损失。
因此，掌握设备故障诊断技术对于维护生产正常运转具有非常重要的意义。
二、步骤1. 收集信息在进行设备故障诊断之前，我们需要先收集相关信息。
这些信息包括：设备型号、使用时间、工作环境等。
这些信息可以帮助我们更好地了解设备的使用情况，并为后续的诊断提供参考。
2. 观察现象在收集完相关信息之后，我们需要观察设备出现故障时的现象。
比如说：是否有异常声音、是否有异味等。
通过观察这些现象，我们可以初步判断出可能出现问题的部位。
3. 检查电路系统在观察完现象之后，我们需要对电路系统进行检查。
首先需要检查电路系统中是否存在短路或开路等问题。
其次还需要检查电路系统中元器件的工作状态，比如说是否出现过热现象等。
通过对电路系统的检查，我们可以进一步确定故障的原因。
4. 检查机械部件如果在检查电路系统之后仍然未能找到故障原因，那么我们需要对机械部件进行检查。
首先需要检查机械部件中是否存在松动或损坏等问题。
其次还需要检查机械部件的工作状态，比如说是否出现过热现象等。
通过对机械部件的检查，我们可以进一步确定故障的原因。
5. 测试元器件如果在检查电路系统和机械部件之后仍然未能找到故障原因，那么我们需要对元器件进行测试。
首先需要测试元器件中是否存在损坏或老化等问题。
其次还需要测试元器件的工作状态，比如说是否出现过热现象等。
通过对元器件的测试，我们可以进一步确定故障的原因。
6. 分析结果在完成以上步骤之后，我们就可以得到故障原因了。
接下来需要对这些结果进行分析，并找出最终解决方案。
三、总结设备故障诊断技术是一个非常重要的技术，在生产中扮演着非常重要的角色。
通过以上步骤，我们可以快速地找到设备故障的原因，并解决问题。
当然，在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和完善。
《设备故障诊断技术》课件
的具体位置。
3
确定故障原因
利用各种故障诊断方法，确定故障发
故障排除
4
生的原因。
采取相应措施，修复设备故障，使设 备恢复正常运行。
故障诊断工具
了解常用的硬件和软件工具，帮助您高效、准确地进行设备故障诊断。
硬件工具
• 万用表 • 示波器 • 调试器
软件工具
• 故障诊断模拟软件 • 故障分析工具
结语
通过本课程的学习，您将掌握设备故障诊断技术的基本知识，能够高效地解 决设备故障问题。
基础故障诊断方法
• 实物比对法 • 回路分析法 • 故障模拟法
高级故障诊断方法
• 调试分析法 • 故障耦合分析法 • 故障树分析法
故障诊断流程
掌握故障诊断的整体流程，从故障预判到故障排除，有效提高故障处理效率。
1
故障预判
通过观察、分析先兆现象，预判可能
确定故障位置
2
出现的故障。
通过检查设备、回路，确定故障出现
《设备故障诊断技术》 PPT课件
# 设备故障诊断技术
设备故障诊断技术的相关知识，包括故障诊断方法、故障诊断流程、故障诊 断工具等。
课程简介
本课程介绍设备故障诊断技术相关知识，帮助学员掌握故障定位与பைடு நூலகம்除的方 法。
• 故障诊断方法 • 故障诊断流程 • 故障诊断工具
故障诊断方法
了解不同层次的故障诊断方法，从基础到高级，帮助您快速定位设备故障。
设备故障诊断技术
第九章设备故障诊断技术测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息，通过对信号的处理和分析，并结合设备的历史状况，定量识别设备及其零部件的技术状态，并预知有关异常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要的对策的技术，即设备故障诊断技术。
在机器设备的评估中，技术鉴定是确定机器设备成新率的重要手段。
第一节设备故障概述一、故障及其分类故障：设备（元件、零件、部件、产品或系统）因某种原因丧失规定功能的现象。
（一）按故障发生、发展的过程分类1.突发性故障故障发生之前没有明显的可察征兆，具有较大的破坏性。
2.渐发性故障故障的发生一般与磨损、腐蚀、疲劳等密切相关，其特点是：故障一般发生在元器件有效寿命的后期；有规律，可以预防；发生概率与设备运转时间有关。
（二）按故障的性质分类1.自然故障：设备自身原因造成。
2.人为故障：操作使用不当或意外原因。
二、引起故障的外因（一）环境因素：包括力、能、振动、污染等。
表9-1 环境影响及引起的故障注：其他能量包括核能、电磁能及生物因素等。
（二）人为因素：1.设计不良；2.质量偏差；3.使用不当。
（三）时间因素：常见的磨损、腐蚀、疲劳、变形等故障都与时间有密切的关系。
三、描述故障的特征参量1.直接特征参量（1）设备或部件的输出参数：设备的输出与输入的关系以及输出变量之间的关系都可以反映设备的运行状态。
（2）设备零部件的损伤量：变形量、磨损量、裂纹以及腐蚀情况等都是判断设备技术状态的特征参量。
2.设备运转中的间接特征参量（二次效应参数）：主要是设备在运行过程中产生的振动、噪声、温度、电量等。
设备或部件的输出参数和零部件的损伤量都是故障的直接特征参量，而二次效应参数是间接特征参量。
使用间接特征参量进行故障诊断的优点是，可以在设备运行中并且无需拆卸的条件下进行。
不足之处是间接特征参量与故障之间的关系不是完全确定的。
第二节设备故障诊断技术及其实施过程一、设备故障诊断技术的分类（一）按照诊断的目的、要求和条件分类1.功能诊断和运行诊断：功能诊断主要用于新安装或刚维修的设备；而运行诊断则针对运行中的设备或系统。
设备故障诊断技术
2. 机器的工作原理及运行特性
主要了解以下内容：
1）各主要零部件的运动方式：旋转运动还 是往复运动；
2）机器的运动特性：平稳运动还是冲击性 运动；
3）转子运行速度：低速(< 10 Hz)、中速 (10-1000 Hz)还是高速(>1000 Hz)，匀速 还是变速等等。
3. 机器的工作条件
1）载荷性质：均载还是冲击载荷；
6. 做好其它相关事项的准备
测量前的准备工作一定要仔细。为了防止测量失误， 最好在正式测量前做一次模拟测试，以检验仪器是否 正常，准备工作是否充分。比如检查仪器的电量是否 充足，这看似小事，但也决不能疏忽，在现场常常发 生因仪器无电而使诊断工作不得不终止的情况。各种 记录表格也要准备好，真正做到“万事俱备”。
2）适合于诊断目的
3）符合安全操作要求
因为测量时，设备在运行，因此需要注意安全问 题。
4）适合于安置传感器
有足够的空间，有良好的接触，测点部位有足够 的刚度等。
通常，轴承是监测振动最理想的部位，因为转子 上的振动载荷直接作用在轴承上，并通过轴承把 机器和基础联接成一个整体，因此轴承部位的振 动信号还反映了基础的状况。所以，在无特殊要 求的情况下，轴承是首选测点。如果条件不允许， 也应使测点尽量靠近轴承，以减小测点和轴承之 间的机械阻抗。此外，设备的地脚、机壳、缸体、 进出口管道、阀门、基础等，也是测振的常设测 点。
常见故障特征分析
设备诊断实质上就是一种比较分类，在判断故障 时，我们是将故障待检模式与故障样板模式相比较， 把一个具体的故障（待检模式）归入到某种故障类型 （样板模式）中去，如下图所示。任何一种机械故障， 都具有自己的特征，故障特征是构成故障样板模式的 基本要素。所以，对每种故障的表现形式要全面的了 解和掌握，对一个故障与其它故障在表现形式上的相 同点和区别要有清晰的认识，因为掌握各种常见故障 的基本特征是判断设备故障的基础（先决条件）。
设备故障诊断与维护技术
经过维护后，飞机仪表板恢复正常工作， 保障了飞行安全和乘客舒适度。
05
结论
Chapter
设备故障诊断与维护的重要性
保障生产安全
及时诊断和修复设备故障可以避免生产事故 ，确保生产安全。
提升生产效率
设备故障的及时修复可以保证生产的连续性 和稳定性，从而提高生产效率。
提高设备使用寿命
定期维护和保养设备可以延长设备的使用寿 命，降低更换成本。
数据分析
02
对监测数据进行深入分析，预测设备可能出现的故障和问题。
预警与预防
03
根据分析结果，提前预警并采取预防措施，降低设备故障风险
。
修复性维护
故障诊断
对设备出现的故障进行诊 断，确定故障原因和位置 。
修复与更换
对故障进行修复或更换损 坏的部件，使设备恢复正 常运行。
记录与反馈
记录设备故障和维护情况 ，为后续维护提供参考和 改进依据。
设备故障诊断与维护技术
目录
• 设备故障诊断技术 • 设备维护技术 • 设备故障诊断与维护技术的发展趋势 • 实际应用案例 • 结论
01
设备故障诊断技术
Chapter
故障检测与诊断方法
通过红外测温仪等设备检测设备 表面或内部的温度，判断是否出 现异常温升。
利用声音传感器采集设备运行时 的声音信号，通过分析声音的频 率、振幅等参数，识别异常噪声 ，诊断故障部位。
远程诊断与维护技术需要建立完善的远程监测系统和通信网络，以确保数据传输 的稳定性和实时性。同时，还需要加强数据安全和隐私保护，防止设备数据泄露 和被非法利用。
集成化诊断与维护
集成化诊断与维护是指将各种诊断与维护技术进行整合，形 成一套完整的设备维护体系。通过集成化诊断与维护，能够 实现对设备的全面监测、分析和维护，提高设备的整体运行 效率和可靠性。
设备故障诊断
设备故障诊断作为现代社会不可或缺的重要设备，各种机械设备的运作稳定与否对生产效率、安全生产等方面都有着至关重要的影响。
然而随着科技的不断发展，设备硬件的复杂性和软件的庞大性呈现增长趋势，设备故障的诊断和维修变得更加复杂和困难。
本文将针对日常生产设备故障诊断问题进行探讨，探讨如何快速准确的找出故障原因并进行维护。
一、设备故障发现任何机器设备的故障都会在一定时间内逐渐形成，因此第一步便是选择故障检测的时间。
如果你想监视某一特定部件的故障条件，可以选择在该部件容易故障的时间检测。
例如，当工厂正在进行切割或负荷测试时检测，有助于确定是否存在过载或过热故障产生的风险。
其次，需要正确记录故障的标志和间隔。
记住标志和间隔，能帮助你随时追踪设备故障和预警。
最后，也必须了解措施的使用周期，这将有助于确定许多部件的故障，并减少寻找可能原因的时间。
二、设备故障的判断方法在确立故障现象后，应确认故障的部位。
通常，由于某部件的故障结果导致产品质量下降，故障原因可从减少产品质量的部件开始。
可以将故障原因分为以下类型：1.硬件故障：这是最普遍、最显而易见的故障类型，通常用于检查部件或机器本身有问题。
2.软件故障：如程序、固件、电机驱动器、检测设备和触发设备等部件。
这种故障类型往往需要通过现场操作进行故障诊断，重新加载或调整软件功能。
3.供电故障：这是设备故障的最常见原因之一。
虽然产品的部件本身没有故障，但如果部件没有得到足够的电力，则可能导致机器运转不稳定或无法正常工作。
三、设备故障的解决当故障原因明确后，下一步是执行正确的解决方案。
在许多情况下，保养可能是最简单、最有效的解决方案。
如果部件洁净，有规律地进行维护，就可能减少损坏机器的风险。
此外，一些简单的修理操作可能会解决问题。
例如，更换烧坏的保险丝或重新拧紧松动的螺钉。
最后，如果部件很大或者故障的原因比较复杂，需要专业的技术人员进行处理，以确保工作的质量。
综上所述，设备故障诊断需要具备一定的技术和实践能力。
设备状态维修中的故障诊断技术
设备状态维修中的故障诊断技术一、维修状态下的设备故障诊断技术概述设备状态维修中的故障诊断技术是指在维修状态下对设备出现的故障进行分析、诊断和排除的技术。
该技术是设备维修工作的基础和前提，它的正确使用能够大大提高设备的维修成功率和效率。
二、故障原因的分析和诊断技术故障原因的分析和诊断是设备维修工作中最关键也是最重要的环节之一。
严格按照故障诊断技术方法以及工作规范执行，确保故障诊断的准确性和可靠性。
1. 故障现象的描述：设备故障时，需要设备经手人对设备的故障现象进行详细描述，包括故障发生的具体时间、故障名称、故障表现等信息。
2. 设备参数的比较和检测：设备状态维修中的故障诊断技术需要对设备的参数进行检测和比较，以确定故障原因。
3. 设备系统的比较和检测：在故障诊断的过程中，需要对设备的系统进行比较和检测，检查系统之间的连接和通讯是否正常，以排除系统之间的可能故障。
4. 故障模拟分析：通过模拟设备故障再现故障情况，根据故障模拟分析得出设备可能存在的故障原因。
5. 故障排除验证：根据故障诊断的结论开展故障排除工作，并对故障排除的效果进行验证。
三、故障诊断技术的应用在设备状态维修工作中，故障诊断技术的应用非常广泛，维修工作人员需要掌握和运用各种故障诊断技术。
1. 专业设备维修工具：利用专业的设备维修工具可快速诊断出设备故障，并进行准确定位和精细分析。
2. 故障诊断软件：根据设备类型及故障描述使用故障诊断软件可快速定位故障，对可能存在的原因进行推断和分析，提供值得参考的维修方案。
3. 维修手册和技术资料：在设备故障诊断过程中，工作人员可以参考设备的维修手册或者技术资料，选择可行的方案进行排查、解决故障。
4. 经验积累和共享：设备维修工作需要不断积累和分享经验，通过经验的总结和积累可以迅速地解决复杂问题，提高工作效率和维修成功率。
四、故障诊断技术的发展趋势随着科技的不断发展，获得外汇成为中国经济的一个重要手段，设备故障诊断技术也在不断创新和完善。
设备故障诊断技术的步骤
设备故障诊断技术的步骤1. 引言随着科技的快速发展，设备故障对工业生产和日常生活的影响越来越大。
设备故障诊断技术成为了解决这一问题的关键。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨设备故障诊断技术的步骤。
2. 设备故障诊断技术的基本原理设备故障诊断技术是通过收集、分析和解释设备故障相关的信息，来确定设备故障的原因和解决方案的一种方法。
其基本原理包括故障信息采集、故障特征提取、故障诊断和故障解决方案推荐。
2.1 故障信息采集故障信息采集是设备故障诊断的第一步，通过收集设备运行状态、传感器数据、设备参数等信息来获取故障的前兆和特征。
常用的方法包括传感器监测、设备日志记录和故障报警系统等。
2.2 故障特征提取故障特征提取是将采集到的故障信息转化为可用于分析和诊断的特征参数的过程。
这些特征包括振动信号、温度变化、噪声频谱等。
常用的方法包括信号处理、特征提取算法和数据挖掘技术。
2.3 故障诊断故障诊断是根据提取到的故障特征，通过比对故障数据库或相关知识库，找出与之匹配的故障模式和原因。
常用的方法包括模式识别、机器学习算法和专家系统。
2.4 故障解决方案推荐故障解决方案推荐是根据诊断结果，提供相应的故障处理策略和维修方案。
常用的方法包括知识推理、决策支持系统和技术文档库。
3. 设备故障诊断技术的具体步骤设备故障诊断技术的具体步骤可以分为以下几个阶段。
3.1 故障信息收集阶段在此阶段，需要收集设备运行的相关信息，包括设备参数、传感器数据和设备日志等。
这些信息可以通过设备监测系统、传感器网络和数据采集设备等手段获取。
3.2 故障特征提取阶段在此阶段，需要从收集到的故障信息中提取出与故障相关的特征参数。
例如，通过信号处理技术提取振动信号的频谱特征，通过温度数据分析提取温度变化的特征等。
3.3 故障诊断阶段在此阶段，需要将提取到的故障特征与已有的故障模式和知识库进行比对，找出与之匹配的故障原因。
这可以通过模式识别算法、机器学习技术和专家系统等方法实现。
设备故障诊断方法
设备故障诊断方法掌握“诊断要诀”，一要有的放矢，二要机动灵活。
”六诊“要有的放矢，”九法“要机动灵活，”三先后”也并非一成不变。
只有善于独立思考和不断总结积累，在实际中充分得到锻炼，才能成为诊断电气设备故障的行家。
一、六诊口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。
前“五诊”是借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。
同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。
可以采用“多人会诊法”求得正确结论。
“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。
1、口问。
当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员应和医生看病一样，首先要了解详细的“病情”。
即向设备操作人员或用户了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。
如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。
总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。
2、眼看：①看现场。
根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。
如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信号显示和仪表指示等。
②看图纸和资料。
必须认真查阅与产生故障有关的电气原理图和安装接线图，应先看懂原理图，再看接线图，以“理论”指导“实践”。
看懂熟悉有关故障设备的电气原理图后，分析一下已经出现的故障与控制线路中的那一部分、那些电气元件有关，产生了什么毛病才能有所述现象。
接着，在分析决定检查那些地方，逐步查下去就能找出故障所在了。
3、耳听。
细听电气设备运行中的声响。
电气设备在运行中会有一定噪声，但其噪声一般较均匀且有一定规律，噪声强度也较低。
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产生脆化、加热、蜕化、 表面变质、材料褪色、热老化、氧化、 其他能量 电离及磁化 材料的物理、化学、电气性能发生变化
注：其他能量包括核能、电磁能及生物因素等。
第1节
设备故障概述
（二）人为因素
设备在设计、制造、使用和维修过程中，始终包含
着人为因素的作用，特别是早期故障的发生大部分 可以归因于人为因素。
污染物这些外界因素，使机件发生磨损、变形、裂 纹、腐蚀等各种形式的损伤。
表9-1表示了由于机械能、热能、化学能、其他能
量等环境因素引起的故障。
第1节
表9-1 环境影响及引起的故障
环境因素 机械能 主要影响 产生振动、冲击、压力、 加速度、机械应力等
设备故障概述
典型故障 机械强度降低、功能受影响、磨损加剧、 过量变形、疲劳破坏、机件断裂
表9-2 诊断技术名称 振动诊断技术 声学诊断技术 温度诊断技术 污染诊断技术 无损诊断技术 压力诊断技术 强度诊断技术 电参数诊断技术 趋向诊断技术 综合诊断技术 按诊断的物理参数分类 状态检测参数 平衡振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数 噪声、声阻、超声以及发射等 温度、温差、温度场以及热象等 气、液、固体的成分变化，泄漏及残留物等 裂纹、变形、斑点及色泽等 压差、压力及压力脉动等 力、扭矩、应力及应变等 电信号、功率及磁特性等 设备的各种技术性能指标 各种物理参数的组合与交叉
答案：BCD
第三节 设备故障诊断常用方法
这节是本章的重点和核心。振动、噪声和温度的测量又是这节的重点。
一、振动测量法
组成设备的零、部件以及用于安装设备的基础可认
为是弹性系统。在一定条件下，弹性系统会在其平 衡位置附近作往复直线、旋转运动。这种每隔一定 时间的往复性微小运动称为机械振动。机械振动在 不同程度上反映出设备所处的工作状态。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
三、设备故障诊断技术的分类
有三种分类方法：
（一）按照诊断的目的、要求和条件分类
分为功能诊断和运行诊断、定期诊断和连续监测、
直接诊断和间接诊断、在线诊断和离线诊断、常规 诊断和特殊诊断、简易诊断和精密诊断等等。
1. 功能诊断和运行诊断
功能诊断主要是针对新安装的设备或刚刚维修过的
感器采集现场信号，然后采用精密诊断仪器和各种 先进分析手段（包括计算机辅助方法、人工智能技 术等）进行综合分析，确定故障类型、程度、部位 和产生故障的原因，了解故障的发展趋势。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
（二）按诊断的物理参数分类
振动、声学、温度、污染、无损诊断、压力诊断等，
都是按物理参数分类。
第9章
设备故障诊断技术
在设备评估中，掌握设备的劣化、故障状态及造成
劣化的原因十分重要。要了解设备的状态，需以先 进的设备故障诊断技术作为基本手段。 测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息， 通过对信号的处理和分析，并结合设备的历史状况， 定量识别设备及其零部件的技术状态，并预知有关 异常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要的 对策的技术，即设备故障诊断技术。 在机器设备的评估中，技术鉴定是确定机器设备成 新率的重要手段。
分两大类，一是直接特征参量，二是间接特征参量。
(一) 直接特征参量 1. 设备或部件的输出参数：设备输出与输入的关系 以及输出变量之间的关系可反映设备的运行状态。 2.设备零部件的损伤量：变形量、磨损量、裂纹以 及腐蚀情况等都是判断设备技术状态的特征参量。
第1节
设备故障概述
(二)间接特征参量(二次效应参数)
第三节 设备故障诊断常用方法
确定性振动就是振动和时间的关系如果能用确定的
函数来描述，如果振动和时间的关系如果不能用一 个确定的数学函数来描述，那就是叫随机振动。如 汽车在一条凹凸不平的道路上行驶，它的振动就是 随机的。 简谐周期振动，就是振动只含有一种频率。而复杂 周期振动是这种振动中，含有多种频率的振动，其 中任意两个振动频率之比都是有理数。有理数，就 是说任意两个振动的周期，都有一个最小公倍数。 比如第一个是3π为周期，另一个是4π为周期，那 么最小公倍数就是12π，因此每经过12π，两个振 动都又回到原来的起点。那就是有一个公共的周期， 这就是复杂周期振动。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
（三） 治理预防
根据分析诊断得出的结论，确定治理修正预防的办 法。包括调度、改变操作、更换停机检修等等。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
二、状态监测与故障诊断的区别与联系
状态监测是故障诊断的基础和前提，没有状态监测
就谈不上故障诊断。而故障诊断是对监测结果的进 一步分析和处理，诊断是目的。
密切的关系。尽管机件中存在着故障隐患及形成故 障的其他外因，如果没有时间的延续故障不一定发 生。可见，时间也是形成故障的主要外因之一。
在设备的故障中，除了意外的突发性故障以外，大
多数都属于渐发性故障，而且，也只有这类渐发性 故障，才为故障诊断提供了可能。
第1节
设备故障概述
三、描述故障的特征参量
利用振动测量及其对测量结果的分析来识别设备故
障是一种常用且有效的故障诊断方法。
第三节 设备故障诊断常用方法
（一）振动的分类
按能否用确定的时间关系函数来描述，振动分为：
确定性振动和随机振动。 1. 随机振动 不能用精确的数学关系式来描述，例 如地震。 2. 确定性振动又分为周期振动和非周期振动，周期 振动又进一步分为简谐周期振动和复杂周期振动。 图9-2是振动分类的图。
1. 设计不良
受条件的限制或存在考虑不周、设计差错等。
2. 质量偏差
由于设备、仪器精度以及技术水平等条件的限制，
铸造、锻造、热处理、焊接等工艺过程产生各种工 艺缺陷，或其他加工过程中造成机件在结构和质量 上的偏差。
第1节
设备故障概述
3. 使用不当
一台设备，在其整个生存周期内合理的运输和保管
设备，而运行诊断更多是起到状态监测的功能。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
2. 定期诊断和连续监测
3. 直接诊断和间接诊断
直接诊断是直接根据关键零部件的状态信息来确定
其所处的状态，例如轴承间隙、齿面磨损.直接诊断 迅速可靠，但往往受到机械结构和工作条件的限制 而无法实现。
间接诊断是通过设备运行中的二次效应参数来间接
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
（三）按照按诊断的直接对象分类
各种不同的对象，诊断方法、诊断的技术、诊断的
设备都有很大区别，按照机械零件、液压系统、旋 转机械、往复机械、工程结构等来进行区分。
表9-3 诊断技术名称 机械零件诊断技术 液压系统诊断技术 旋转机械诊断技术 往复机械诊断技术 工程结构诊断技术 工艺流程诊断技术 生产系统诊断技术 电器设备诊断技术 按直接诊断对象分类 直接诊断对象 齿轮、轴承、转轴、钢丝绳、连接件等 泵、阀、液压元件及液压系统等
第1节
设备故障概述
一、故障及其分类
（一）故障的概念：
故障就是设备因为某种原因丧失规定功能的现象。
1. 设备包括元件、零件、部件、产品或者系统；
2. 丧失规定功能，比破坏的含义要广泛得多。
（二）故障的分类
1. 按故障发生、发展的过程分类 (1)突发性故障 故障发生前没有明显的可察征兆，发生比较突然， 有较大的破坏性。 (2)渐发性故障 是由于设备中某些零件的技术指标不断恶化，最终 超出允许的范围或允许的极限而引发的故障。其发 生一般与磨损、腐蚀、疲劳等密切相关，特点是： ①故障一般发生在元器件有效寿命的后期； ②有规律，可以预防； ③发生概率与设备运转时间有关。
第2节 设备故障诊断技术及其实施过程
（一） 状态监测
通过传感器，采集设备在运行中的各种信息，把它
转变为电信号或者其他信号，再把这个信号送到信 号处理系统进行处理。
信号处理系统主要就是把有用信号提取出来，而把
无用信号、干扰信号排除。 （二） 分析诊断 包括状态识别和诊断决策两个部分，状态识别就是 把这些参数或者图谱和参考的参量或者参考的图谱 进行比较，来识别设备是否存在故障，通过这样状 态识别以后，就可以做出诊断结果，即分析诊断。
转子、轴承、叶轮、风机、泵、离心机、汽轮发电 机组及水轮发电机组等 内燃机、压气机、活塞及曲柄连杆机构等
金属结构、框架、桥梁、容器、建筑物、静止电气 设备等 各种生产工艺过程 各种生产系统、生产线 发电机、电动机、变压器、开关电器
【多选题】
设备故障诊断通常分为状态监测、分析诊断和治理预防
三个阶段，其中分析诊断包括状态识别和诊断决策。下 列各项中，属于分析诊断阶段工作内容的包括 （ ）。 A.获得诊断决策的可靠依据——征兆 B.将反映设备运行状态的征兆与故障状态参数进行比较， 来识别设备是否存在故障 C.找出故障产生的原因及发生的部位 D.预测设备的性能和故障发展的趋势 E.确定治理修正的办法
对应的关系。
第2节 设备故障诊断技术 及其实施过程
一、设备故障诊断的实施过程 测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息， 通过对信号的处理和分析，并结合设备的历史状况， 定量识别设备及其零部件的技术状态，并预知有关 异常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要的 对策的技术，即设备故障诊断技术。 诊断技术划分为三个阶段：状态监测，分析诊断， 治理预防。
主要是设备在运行过程中产生的振动、噪声、温度、
电量等。
设备或部件的输出参数和零部件的损伤量都是故障
的直接特征参量，而二次效应参数是间接特征参量。
1. 使用间接特征参量进行故障诊断的优点：
①可以在设备运行的时候检测，而不需停止；
②一般无需拆卸。
2. 缺点： 间接特征参量与故障之间的关系，不是简单的一一