设备状态监测基础知识培训讲解

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巡检课件(状态监测基本知识)

巡检课件(状态监测基本知识)
状态监测基本知识
大机组状态监测与故障 诊断常用的方法
• 1. 振动分析法
• 振动分析法是对设备所产生的机械振动 (对大机组来说,主要是是转子相对于 轴承的振动)进行信号采集、数据处理 后,根据振幅、频率、相位及相关图谱 所进行的故障分析。
• 2. 油液分析法
• 油液分析法是对机组在用润滑油的油液本身 及油中微小颗粒所进行的理化分析 • 3. 轴位移的监测 • 在某些非正常的工况下,大型旋转机械的转 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 (如叶轮)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。
• 2. 涡动、进动、正进动、反进动、弓状回转 • 涡动是转动物体相对于平衡位置所作的旋转 运动。旋转机械转子的实际运动状态是,一 方面绕着本身的轴线旋转(自转),另一方 面整个轴线又绕着某一平衡位置同时在做旋 转运动(公转)。转子实际上是做旋转状的 涡动,并不是往复状的机械振动。由于这种 涡动在径向上所测得的振幅、频率、相位在 数值上与机械振动相同,因此可以沿用机械 振动的许多成熟的理论、方法。
• b) 频率 • 周期T是物体完成一个振动过程所需要的 时间,单位是秒 [s] • 频率f是物体每秒钟振动的次数,单位是 赫兹 [Hz],频率与周期互为倒数,f=1 /T • c) 相位 • 相位是指两个振动要素在时间或空间上的 相差。相位的度量单位为度〔°〕
• 4. 相对轴振动、绝对轴振动、轴承座振动 • 相对轴振动是指转子轴颈相对于轴承座的振动, 它一般是用非接触式电涡流位移传感器来测量。 • 绝对轴振动是指转子相对于大地的振动,它可 用接触式传感器或用一个非接触式电涡流传感 器和一个惯性传感器组成的复合传感器来测量。 两个传感器所测量的值进行向量相加就可得到 转子轴相对于大地的振动。 • 轴承座振动是指轴承座相对于大地的振动,它 可用速度传感器或加速度传感器来测量。 • 通常所说的大机组振动实际上是转子的相对轴 振动,必要时辅之于轴承座振动。

aa全国设备状态监测与故障诊断实用技术培训班

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第一节 状态监测与故障诊断的基本知识一、状态监测与故障诊断的意义及发展现状状态监测与故障诊断的意义及发展现状1.状态监测与故障诊断的定义通俗地说,状态监测与故障诊断就是给机器看病。

人不可能不生病,机器在运行过程中出现故障也是不可避免的。

人生了病需要求医就诊,机器出了故障也要找“医生”诊断病因。

医生对病人的诊断是基于体征检查(先看体温,再进行验血、X 光、心电图、B 超、…、甚至CT 等)基础上的分析判断,对机器故障的诊断同样也是基于状态监测(先看总振动值,再求助于频谱、波形、轴心轨迹、趋势图、波德图、全息谱图等)基础上的综合性分析判断。

状态监测状态监测是指通过一定的途径了解和掌握设备的运行状态,包括利用监测与分析仪器(在线的或离线的),采用各种检测、监视、分析和判别方法,对设备当前的运行状态做出评估(属于正常、还是异常),对异常状态及时做出报警,并为进一步进行的故障分析、性能评估等提供信息和数据。

故障故障是指机械设备丧失了原来所规定的性能或状态。

通常把设备在运行中所发生的状态异常、缺陷、性能恶化、以及事故前期的状态统统称为故障,有时也把事故直接归为故障。

而故障诊断故障诊断故障诊断则是根据状态监测所获得的信息,结合设备的工作原理、结构特点、运行参数、历史状况,对可能发生的故障进行分析、预报,对已经或正在发生的故障进行分析、判断,以确定故障的性质、类别、程度、部位及趋势,对维护设备的正常运行和合理检修提供正确的技术支持。

2. 状态监测与故障诊断的意义状态监测与故障诊断技术的由来及发展,与十分可观的故障损失以及设备维修费密切相关,而状态监测与故障诊断的意义状态监测与故障诊断的意义则是有效地遏制了故障损失和设备维修费用有效地遏制了故障损失和设备维修费用有效地遏制了故障损失和设备维修费用。

具体可归纳如下几个方面:(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;(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;(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。

设备状态监测与故障诊断技术PPT课件-02-设备故障诊断的基本概念

设备状态监测与故障诊断技术PPT课件-02-设备故障诊断的基本概念

5.设备故障诊断按 分类,有旋转机械诊断技术、往复机械 诊断技术、工程结构诊断技术、运载器和装置诊断技术等。
A、诊断对象 B、诊断参数 C、诊断的目的和要求 D、诊 断方法的完善程度
6. 是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊 断方法。
2.按诊断参数分类
★ 振动:适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 温度(红外):适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。 ★ 声学:适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 ★ 光学:适用于探测腔室和管道内部的缺陷。如光学探伤法。 ★ 油液(污染) :适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。 ★ 无损检测:采用物理化学方法,用于关键零部件的故障检测。 ★ 压力:适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。 ★ 强度:适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。 ★ 表面形貌:适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。 ★ 工况参数:适用于流程工业和生产线上的主要设备等。 ★ 电参数:适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。
东风汽车公司
状态检测:三、五、七
状态检测三必测:
固定周期必测 修前修后必测 工艺变更必测
状态检测五确保:
确保测量数据准确(含测点正确,测量正确, 测量过程正确)。 确保数据分析正确,数据归档及时。 确保会用会管仪器。 确保报表及时正确。 确保信息传递及时。
状态检测七固定:
固定专人测量。 固定监测设备。 固定监测点。 固定监测参数。 固定检测仪器。 固定测量周期。 固定判定标准。
第二节 设备故障诊断的基本方法和分类
一、设备故障诊断的基本方法
1.传统的故障诊断方法
首先是利用各种物理的和化学的原理和手段,通过伴随故障出现的各种 物理和化学现象,直接检测故障。

状态监测与故障诊断PPT培训课件

状态监测与故障诊断PPT培训课件

(0~40)×R (0~1.2)×R (1.5~3.5)×R (3.5~15)×R (15~40)×R 叶片数×R 40×R ~20kHz
8.8 mm/s pk 7.6 mm/s pk 6.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 3.3 mm/s pk 2.5 mm/s pk 3.0 g pk
R的错误与传感器有关的,与传感器相关问 题大都来自于不正确的安装方式。要做的第一件事 是检查频谱中是否有峰值出现,不仅是与电气有关 的峰值(在行频及其倍数处),还要确保存在与机 器状态相关的信息
3、测试环境的修正
测试设备运行要稳定
分析测试点要正确
4、识别运动速度频率处的峰值
1.提高设备运行的可靠性 2.减少设备故障导致的维修费用 3.提高产品的质量
常用的设备维护体制
1.故障后维修
故障后维修是指允许设备运行到故障损坏为止, 而不预先采取措施。它也被称为事后维修。 其维修理念是:任其损坏。
常用的设备维护体制
2.计划维修
计划维修是指按企业的维修计划进行的维修 其维修理念是:
设备为何发生故障
据统计,工业现场的轴承 仅有10%达到设计寿命 (1) 40%由于润滑不良造成失效
(2) 30%由于不对中等装配原因引起故障 (3) 20%是由于过载使用或制造上的原因导致故障
设备为何发生故障
设备故障产生的原因 ❖ 设计、制造 ❖ 安装的原因 ❖ 维护方法的不当 ❖ 超负荷使用
设备维护的重要性
振动 ②H 0.07 0.05 0.07 0.07
烈度
cm/s ③H 0.06 0.07 0.14 0.05
CD
④H 0.07 0.06 0.17 0.07
C泵的振动超过同类诸泵的

设备状态监测技术PPT课件

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显然,选择适当的监测指数是非常关键的。在理想情况下,监测指数 应能:(1)对过程健康状况灵敏;(2)对过程工作条件不灵敏; (3)实现成本经济。实际上,监测指数是以分析研究、计算机过程 仿真和系统试验为基础的。在许多应用中,监测指数的选择需要一定 的技巧,监测指数的适当选择常常包含着各种各样的信号处理技术。
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1 设备状态监测任务的要素与组成
一种特殊情况是 xP(t y)yt,即监测指数是传感器信号本身。推荐 使用的是归一化指数,即监测指数独立于物理单位。
通常,算子P(·)可能是随时间变化的(与时间相关)、非线性的、甚 至是非解析的形式。
因此,监测指数可以是连续数值(如传感器信号的平均值),或离散 的事件(如逻辑符号“on”和“off”)。过程的工作状态(即工作条件, 如切削速度等)也可以用作监测指数。
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1 设备状态监测任务的要素与组成
在针对设备及过程的研究中有两个重要的目标:(1)开发能够良好 运行的或有能力制造各种各样产品的、集成的自调节系统,它很少 受操作员的监督和辅助;(2)提高运行过程的可靠性、安全性和提 高产品质量,减少维护维修费用。为了实现这两个目标,状态监测 显然是重要的技术需求之一。 关于监测(Monitoring),有几个意义有关联且易混的词,如监视 (Surveillance,Supervision)、诊断法(Diagnostics)、诊断 (Diagnosis)和检测(Detection)。在这里,状态监测指的是辨识 基于设备及过程特征估计的状态特性改变量的活动。状态监测的意 义是确定状态和检测故障,而诊断则隐含分析与定位故障。
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1 设备状态监测任务的要素与组成
如图1-1所示,状态监测的任务主要由三部分组成:信号拾取、信 号处理和监测决策。可用的传感器信号包括力、变形、加速度、 温度、压力、声发射、电流或电压、光学信号等,与传感器有关 的主要指标包括成本、可靠性、有效性和信噪比。

设备状态监测技术培训教材

设备状态监测技术培训教材

大型回转机械状态监测系统监测方式的发展
• 传统的状态监测系统包括:在线监测与保护系统
(Bently3300、ENTEK6600等)、离线采集分析系统 (DataPAC1500、……)------ 单纯的在线保护系统 和离线采集分析系统各有一定的局限性
大型回转机械状态监测系统监测方式的发展
• 目前过渡阶段的状态监测系统:利用在线采集模
• 乙烯装置的三机:裂解气透平压缩机组、乙烯透平
压缩机组、丙烯透平压缩机组 • 化肥装置的五机:原料气压缩机组、合成气压缩机 组、空气压缩机组、氨压缩机组、二氧化碳压缩机组 • 炼油厂的三机:烟气轮机、主风机组、石油气压缩 机组 • 火力发电厂的大型汽轮发电机组
通常的状态监测手段
• 振动和位置监测 • 温度监测 • 油品监测 • 工艺过程量监测 • 其他……
• 4. 标定较麻烦,只可作动态测量,价格较贵。
振动测试技术-测试参数和计量单位
振动测试参数的选择 振动测试参数幅值的度
位移信号:低频测试 速度信号:中频测试 加速度信号:高频测试
单峰值(Peak) 峰峰值(Peak-Peak) 有效值(RMS) 真峰值(True Peak) 真峰峰值 (True Peak-Peak)
振动。
从广义上说,任何一个物理量在某一数值附近作
周期性的变化,都称为振动。
机械振动
机械振动在特指的机械系统中,我们把
所有由质量与弹性的物体组成一个动力系 统(不是静态的)产生的震荡运动称为振 动。
机械振动分类
•机 械 振 动 的 类 型
•稳态振动 –周期振动
•简 谐 振 动 •周 期 振 动
– 非周期振动
振动测试技术-名词术语
通频振动 、选频振动 、基频振动

博华信智状态监测故障诊断培训综合讲义-离线及旋转往复在线机械振动信号基础

博华信智状态监测故障诊断培训综合讲义-离线及旋转往复在线机械振动信号基础
关键设备 离线监测与故障诊断
2011-7-20
交流提纲
状态监测与故障诊断基础知识 离线系统相关
冯坤 北京化工大学高端机械装备监控监控与 自愈化北京市重点实验室 北京博华信智科技发展有限公司 2011年3月
一、设备状态监测和维修体制的发展和现状 二、机组振动测试与评价基础 三、振动信号分析方法 四、典型故障振动特征分析 五、BH550系统应用案例介绍
速度传感器分为磁电式速度传感器和压电式内置积分电路速 度传感器。磁电式速度传感器体积和重量都比较大,具有 易损的运动部件,低频特性较差。压电式内置积分电路速 度传感器在工业现场得到广泛应用 压电式 加速度传感器 内置积分电路 速度信号
磁电式速度传感器
体积小、重量轻,安装方便 极低频特性和高频特性都比较好 信噪比高,易于远距离传输,便于后续仪表使用 广泛用于大型设备状态监测 美国PCB公司首先研制出,并且在这类传感器处于领先优 势
x A sin t
• 速度 (Velocity)
v
• 加速度 (Acceleration)
dx A sin( t ) dt 2
a
d2x A 2 sin( t ) dt 2
2、振动术语、振动参数简介
—实际振动往往是复杂周期振动、准周期振动,而 且都可以由一系列简谐振动合成!

设备自身振动变化率的允许值
• 以同一设备自身状态的变化趋势为依据
• 美国石油学会(API) • 德国工程师协会(VDI) • 中国机械振动与冲击标准化技术委员会
• 类比标准
同类机器振动值比较
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2011-7-20
相对标准法确定振动限值
1 2 3 4 旋转机械 滑动轴承 滚动轴承 齿 轮

系统培训6-状态监测基本知识

系统培训6-状态监测基本知识

状态监测的基本知识机械振动是指物体围绕其平衡位置附近来回摆动并随时间变化的一种运动。

机械振动通常以其幅值、周期(频率)和相位来描述,它们是描述振动的三个基本参量。

以下介绍在振动测量和分析中经常用到的有关名词和术语。

1. 振动的基本参量:幅值、周期(频率)和相位a.幅值:表示物体动态运动或振动的幅度,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。

机器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别的。

振幅的大小可以表示为峰-峰值(P-P)、单峰值(0-P)、有效值(RMS)或平均值(Average)。

峰-峰值等于正峰和负峰之间的最大偏差值,峰值等于峰-峰值的1/2。

只有在纯正弦波的情况下,均方根值才等于峰值的0.707倍,平均值等于峰值的0.637倍。

而平均值在振动测量中一般则很少使用。

图1-1 振动的峰-峰值、单峰值、有效值和平均值它们之间的换算关系是:峰峰值=2×单峰值=2×21/2×有效值表述振动幅值的大小通常采用振动的位移、速度或加速度值为度量单位。

一般在振动测量中,除特别注明外,振动位移(D)以峰-峰值表示,单位一般是微米(μm)或密耳(mil);振动速度(V)常用有效值表示,单位用毫米/秒(mm/s)或英寸/秒(IPS)。

振动速度的有效值又称为“振动烈度”。

有的行业的设备振动标准就是以“振动烈度”来作为基础的。

振动加速度(A)积分一次即为振动速度;而振动速度再积分一次就成了振动位移。

即:V=2πfD;A=2πfV=(2πf)2D以上仅仅是对简谐振动而言是正确的,因其频率f值为一常数;而对于一个复杂振动或波形来说,由于其振动频率f值的多重性而会带来误差。

b.周期:物体完成一个完整的振动所需要的时间,以T0表示。

单位一般是用“秒”来表示。

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。

c.频率:是指振动物体在单位时间(1秒)内所产生振动的次数,即Hz,以f0表示。

机械设备振动状态监测培训讲义(PPT60页)

机械设备振动状态监测培训讲义(PPT60页)
一 振动的基本概念
物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。 简称振动。
例如,机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等 都属于机械振动。
振动用基本参数、即所谓“振动三要素” — 振幅、 频率、相位加以描述。
第一节 振动概述
一 振动的基本概念
x
振幅 A (Amplitude) 偏离平衡位置的数值。描述振动的规模。
轴系不平衡质量,会加剧这种“甩转”振动
机械设备振动状态监测 二 轴承故障特征频率分析
轴承外套圈与壳体是一种动配合间隙,当
只要求做静平衡;
受合外力的状况,受到的合外力越大,瞬间产生的加速度就越大。
动态不对中 ——
1 不平衡振动的故障机理分析
主惯性轴线与回转轴线平行;
1 振幅的量值
评价参数由单一的速度有效值又增加了振动位移有效值,加大了对
第一节 振动概述
2 振幅的描述 加速度振幅
aV2D
● 物理意义 加速度是速度对时间的变化率(△v/△t ),是描述物体 速度改变快慢的物理量。速度变化量为0 ,是匀速运动,加速度也 必然为“0”, 所以,加速度值与速度的大小没有必然联系。只有 在外力作用下速度发生改变时,才会使加速度增大。
● 工程意义 牛顿第二定律(a=F/m )说明,加速度幅值反映了单位质量所
平均绝对值 xav=0.637A
有效值
xrms=0.707A
平均值
x 0
复杂振动的幅值参数
峰峰值 正峰值
xrms
负峰值
各幅值参数随时间变化, 彼此间无明确定关系
第一节 振动概述
一 振幅 —— 2 振幅的描述
振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加 以描述、度量,三者相互之间可以通过微分或积分 进行换算。 在振动测量中,振动位移的量值为峰峰值,单位是 微米[μm]或密耳[mil]; 振动速度的量值为有效值,单位是毫米/秒[mm/s]或 英寸/秒[ips]; 振动加速度的量值是单峰值,单位是重力加速度[g] 或米/秒平方[m/s2],1[g] = 9.81[m/s2]。

环境监测仪器涉及的基本常识培训

环境监测仪器涉及的基本常识培训

环境监测仪器涉及的基本常识培训在使用环境监测仪器之前,对其基本常识进行培训是非常重要的。

这些培训课程将教授使用者有关如何正确操作和维护这些仪器的知识,以确保它们能够准确地进行监测和报告。

以下是环境监测仪器涉及的基本常识培训内容:1. 仪器分类和原理:培训课程会介绍各种不同类型的环境监测仪器,包括气体监测仪器、水质监测仪器、噪声监测仪器等。

学员们将学习每种仪器的工作原理和特点,以及它们在环境监测中的适用范围。

2. 仪器操作方法:学员将在培训中学习如何正确操作环境监测仪器。

这包括如何开启和关闭仪器,如何调节仪器参数,如何进行校准和标定等。

学员们还将学习如何正确安装和设置仪器,以确保监测数据的准确性和可靠性。

3. 安全注意事项:在培训中,学员们将了解环境监测仪器操作中的安全注意事项。

这包括如何正确佩戴防护装备,如何避免暴露于有害物质中,如何正确处理仪器中的化学品和废弃物等。

4. 数据分析和报告:培训课程还会介绍环境监测数据的分析和报告方法。

学员们将学习如何正确记录和存储监测数据,以及如何分析和解释这些数据。

他们还将学习如何编写监测报告,并将其提交给相关部门和组织。

5. 仪器维护和保养:学员将学习如何正确进行环境监测仪器的维护和保养。

这包括定期清洁和校准仪器,更换零件和耗材,以及处理仪器故障和异常情况等。

学员们将了解仪器的日常维护程序,以确保它们能够稳定可靠地运行。

6. 法律法规和标准:最后,培训课程还将介绍环境监测仪器相关的法律法规和标准。

学员们将了解环境监测的法律要求,以及相关的环境监测标准和指导文件。

他们也将学习如何正确理解和遵守这些法规和标准,以确保他们的监测工作符合规定。

总的来说,环境监测仪器的基本常识培训课程将教授学员们如何正确操作、维护和管理这些仪器,以确保它们能够准确地进行环境监测工作。

这些知识和技能将帮助使用者们更好地理解和应用环境监测仪器,为环境监测和保护工作做出贡献。

7. 国际标准与认证:随着环境监测的国际化,培训课程还应涵盖国际标准与认证的知识。

设备的状态监测及故障诊断基本知识

设备的状态监测及故障诊断基本知识

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一、设备预知维修简介 培训内容
ERP-TR-CM ERP-TR-CM - - - -
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1 、 设备预知维修的涵义 所谓“预知维修”是指将“状态维修”的“技 所谓“预知维修”是指将“状态维修”的“技 术实现”与企业整体性设备管理工作紧密联系在一 术实现”与企业整体性设备管理工作紧密联系在一 起,从而实现“在管理指导下的状态维修”和“在 起,从而实现“在管理指导下的状态维修”和“在 故障监测诊断技术支持下的设备管理”。 故障监测诊断技术支持下的设备管理”。 培训内容 因此预知维修强调的是“管理技术”与“诊断 因此预知维修强调的是“管理技术”与“诊断 技术”的结合,是从企业设备工作整体角度出发去 技术”的结合,是从企业设备工作整体角度出发去 通盘考虑基于故障监测与诊断技术的设备维修管理 策略及其技术实施。
ERP-TR-CM ERP-TR-CM - - - -
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振动的基本参数 振动是一种极其普遍的物理现象。物体围 绕平衡位置做往复运动就称为振动。振动使 用振幅、频率、相位三种参数来描述。通过 这些参数,可以对振动的激烈程度、振动的 培训内容 原因等进行定量的监测。
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振动频率也可以用转速频率的倍数来表示。
倍频就是用转速频率的倍数来表示的振动频率。可称为: 倍频 一倍频(工频或基频)、二倍频、三倍频、0.5倍频(半 倍 频)等
例如:某一机器的实际运行转速n为6000 r/min时

设备状态监测与故障诊断技术基础知识

设备状态监测与故障诊断技术基础知识
2)工作介质:有无尘埃、颗粒性杂质或 腐蚀性气体(液体);
3)周围环境:有无严重的干扰(或污染) 源存在,如振源,粉尘、热源等。
4.设备基础型式及状况 搞清楚是刚性基础还是弹性基础等等。
5.主要资料档案资料 设备原始档案资料、设备检修资料、设
备故障记录档案等。
二. 确定诊断方案
在此基础上,接下来就要确定具体的诊断方案。 诊断方案应包括以下几方面的内容。
时域分析又包含有:波形图,自相关,互相关,轴 心轨迹、轴心位置等。
齿轮故障波形图具有明显的冲击特征
频域分析又包含有: 幅值谱, 功率谱, 倒频谱等。
幅值谱分析 是故障诊断 的基本工具
倒谱上的谱线 是幅值谱中的 周期性谱线族
相域分析包含有:相位谱等 相位谱
另外,还有三维功率谱,细化谱等等
三维功率谱又叫三维谱阵、转速谱图、功率谱 场、瀑布图等。是机器在起动或停车过程中,不同转 速下功率谱图的迭加。纵坐标为机器的转速,自零升 到额定转速(起动)、或从额定转速降到零(停车); 横坐标为频率;竖坐标为振幅。三维功率谱是描述机 器瞬态过程的有利工具。对机器振动做三维功率谱分 析,可以了解机器通过临界转速的振动情况,用来确 定监测对象的固有频率判定是否存在不平衡等故障。
Ⅰ-原动机(电动机) Ⅱ-传动系统 Ⅲ-工作机(引风机) ①、②-电动机滚动轴承 ③、④-引风机滚动轴承
ห้องสมุดไป่ตู้
2) 必须查明各主要零部件(特别是运动零 件)的型号、规格、结构参数及数量等,并 在结构图上表明或另予说明。这些零件包括: 轴承型式、滚动轴承型号、齿轮的齿数,叶 轮的叶片数、带轮直径、联轴器型式等。
设备状态监测与故障诊断技术 基础知识
设备故障诊断技术的含义

设备点检基础知识

设备点检基础知识

为了维持生产设备原有的性能,通过用人的五感(视、听、嗅、味、触)或简单的工具仪器,按照预先设定的周期和方法,对设备上的某一规定部位(点)对照事先设定的标准,进行有无异常的预防性周密检查的过程,以便设备的隐患和缺陷能够得到早期发现,早期预防,早期处理,这样的设备检查称为点检。

开展以点检为基础,以状态监测为手段的预知维修是设备维修方式改革的方向。

在设备使用阶段,维修管理是设备管理的主要内容,为了克服预定周期修理的弊端,应采取状态维修,而状态维修的基础是对设备进行检查,掌握设备状态,为维修工作提供依据。

(一)点检的分类点检的分类方法很多,但通常分类方法可归纳为以下三种。

1.按点检种类分(1)良否点检:只检查设备的好坏,即设备劣化程度的检查,以判断设备的维修时间。

(2)倾向点检:通常用于突发故障型设备的点检,对这些设备进行劣化倾向性检查,并进行倾向管理,预测维修时间或更换周期。

2.按点检方法分(1)解体检查。

(2)非解体检查。

3.按点检周期分(1)日常点检。

日常点检是由操作工人进行的,主要是利用感官检查设备状态。

当发现异常现象后,经过简单调整、修理可以解决的,由操作工人自行处理,当操作工人不能处理时,反映给专业维修人员修理,排除故障,有些不影响生产正常进行的缺陷劣化问题,待定期修理时解决。

(2)定期点检。

定期点检是一种计划检查,由维修人员或设备检查员进行,除利用感官外,还要采用一些专用测量仪器。

点检周期要与生产计划协调,并根据以往维修记录、生产情况、设备实际状态和经验修改点检周期,使其更加趋于合理。

定期点检中发现问题,可以处理的应立即处理,不能处理的可列入计划预修或改造计划内。

(3)精密点检。

用精密仪器、仪表对设备进行综合性测试调查,或在不解体的情况下应用诊断技术,即用特殊仪器、工具或特殊方法测定设备的振动、磨损、应力、温升、电流、电压等物理量,通过对测得的数据进行分析比较,定量地确定设备的技术状况和劣化倾向程度,以判断其修理和调整的必要性。

设备状态监测技术及应用PPT课件

设备状态监测技术及应用PPT课件
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(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
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12实施设备诊断工程的措施和效果早期探测故障征兆及时报警采取应急对策杜绝事故减少故障停机损失和非计划停机检修长期监测机器状态工况据此安排检修计划实行状态检修减少检修次数缩短检修时间探测出机器异常原因缺陷部位尽早确定检修项目超前准备防止过剩维修减少停车检修中的等待时间减少备件备台储备改进装备消除瓶颈提高系统可靠度和功能可利用性延长装置的运转周期监测异常工艺参数及时调整指导优化操作节能降耗据监测诊断资料对在用装备评价指导装备选型采购和设计改13六故障诊断和医学诊断检测的益处不出事故的可靠装置连续运行产生的卓越竞争力正常的可行性水平良好的设计与建设良好的操作良好的维修检测检测保证较长的设备寿命安全清洁的工厂可靠性水平益处检测的目的可靠性连续性安全性火灾爆炸检测检测将保证装置的可靠性连续性和安全性17sk检测的发展数据库建立和rbi的引进数据库建立和rbi的引进采用最佳的成本和人力资源达到世界最好的可靠性水平已建立了检测基础架构检测数量增加故障减少成本仍然较高效果不明显开始建立检测标准对关键设备进行有计划的检测没有系统的工具或数据库依赖于每一项内容的检测历史记录故障或事故后的检测没有形成标准或准则故障频繁发生198019902000故障维修在线检测预测性检测基于风险的检测18回转机械故障来源及主要原因故障来源主要原因设计制造转子动平衡不符合技术要求安装维修安装或维修过程中破坏了机器原有的配合性质和精度运行操作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机器劣化19九故障诊断技术的内容1
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振动趋势分析的重要性
7
6
5 8H
4
8A
3
9V
2
1
0 2002.01.210702.01.210802.02.200702.03.210802.03.220802.042.00902.04.220602.05.220302.06.220802.07.200702.072.00902.07.210502.07.230002.08.210502.08.220202.08.25
Time
• 轴承特征频率与类型、型号、尺寸、品牌相关
振动信号与轴承冲击信号
t 0.00001 0.00002 0.16
2
Resonance
0.015
0.02 0
2 0
0.6
0.025
0.03
0.035
0 .0 0 5
0 .0 1
Unbalance
Bearing 2
damage
xn
0 .0 1 5
2X 1X
3X
frequency
机械松动
velocity
5X
2X
1X
3X
4X
6X
0.5X
frequency
齿轮故障
正常齿轮 磨损齿轮
齿轮偏心 齿轮不对正
滑动轴承
滑动轴承或轴承座松动可能出现的频谱
滑动轴承——轴心轨迹
SENSOR
SHAFT
SENSOR
滚动轴承
I. 热处理层内部损伤,表面以下 0.1 0.125mm
频率范围 0---100Hz 10---1000Hz >1000Hz
适用情况 加工机床的振动,旋转轴摆动,轴振动等 旋转机械的振动 滚动轴承和齿轮的缺陷引起的振动
振动时域参数
ROTATION
Forced vibration
ACCELERATION
ACC 加速度
Total RMS-value of acceleration
.03
1 Step
ISO2372 (10Hz--1000Hz)
振动时域分析
~99%
Rotational
~1%
Impacts
~0.1%
Friction
时域分析的状态参数
Condition Parameters - Time Domain Calculations
状态参数 – 时域信号的统计
ROTATIONAL
设备可靠性服务与状态监测
可靠性工程师 2014.6
振动监测选点与路径
振动的方向选择
不同方向振动对应的主要根源
H – 不平衡、对中不良、轴承松动 V – 基础松动、轴承座松动、齿轮啮合不良 A – 轴对中不良、齿轮轴不对正、
皮带轮不对正、斜齿捏合不良、 泵/风机紊流
振动的参数选择
参数 位移 速度 加速度
Vibration Forces
IMPACTS / SHOCKS
Periodic / non-periodic transients
FRICTION
Periodic / non-periodic random noise
ACCELERATION
ACC
Total RMS-value of acceleration
冲击脉冲技术
Vibration Enveloping
振动包络分析
Vibration
振动分析
Asset Health
I. 10-20% II. 5-10%
Oil Analysis
油液分析
Temperature
温度测试
III. 1-5% IV. <1%
Time 剩余寿命
Total Failure
完全失效
VELOCITY
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
VEL
Total RMS-value of velocity
Crest factor
Kurtosis Skewness
Used to detect and monitor
• Unbalance • Misalignment • Looseness • Wear
II. 表面出现 <40微米凹坑 III. 表面出现明显的裂纹、擦伤、剥落
IV. 大范围裂纹、剥落、磨损

康 状
I. 10-20%
况 II. 5-10%
III. 1-5%
IV. <1%
Asset Health
Time 剩余寿命
Initial Damage
初始损伤
健 康 状 况
Shock Pulse Tech.
VELOCITY
VEL 速度
Total RMS-value of velocity
冲击
Periodic / non-periodic transients
摩擦
Periodic / non-periodic random noise
CREST KURT SKEW NL1 NL2 NL3 NL4
峰值 翘度 歪度 因子
从时域波形到频谱图
时域波形
不平衡 对中不良
正弦波
FFT = Fast Fourier Transfer
快速傅立叶变换
齿轮啮合不良
振动频谱
amplitude - frequency scale
转子不平衡
轴系不对中
正确对中 平行不对中 角度不对中 平行和角度不对中
vel
轴系不对中
time
振动标准的选择
ISO 2372
VELO CITY IN / SEC RM S
Limit s
Class Class Class Class Class Class Limits
7.I
4.5
2.8
1.8
1.1
.71
.45
.28
.18
.11
.07
.05
0
0 .0 2
2
0
20
Unbalance
0 .0 2 5
0 .0 3
40
60
80
n
0 .0 3 5
100
0.4
Bearing damage
0.2
0
0
100
200
300
400
• Gear damage
• Scraping parts
• Coupling damage
• Journal bearing
• Other shocks/ impacts
振动总量的评判标准 ISO 10816
3-1000 Hz
mm/s RMS
振动频域分析
对于现场设备的周期性振动 X(t),不论其振 动波形有多复杂,都可以用傅立叶级数表示为许 多频率成谐波关系的简谐振动组成:
BPFO (Ball Pass Frequency Outer race)
Time
BPFI (Ball Pass Frequency Inner race)
1 Rev
Time
BS (Ball Spin frequency)
Time
FTF (Fundamental Train Frequency/ cage frequency)
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