设备状态诊断技术与预测维修
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典型设备及部 件上的应用
信号分析 处理技术
3.课程培养目标
了解设备状态监测常用传感器及工作原理； 掌握机电设备的状态特征参量与测试方法； 了解红外技术与监测诊断应用； 掌握电气设备故障“六诊”、“九法”；
4.教学要求
1、加强相关专业基础课程的学习和提高；
2、在掌握基本理论的基础上，重视实践技 能训练，提高设备检测与诊断能力；
设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程， 因此对设备的运行状况应进行日常的、连续的、 规范的工作状态的检查和测量，即工况监测或称 状态监测，它是设备管理工作的一部分。
1.1 设备的故障诊断
发现并确定故障的部位和性质
1.2 设备状态监测及故障诊断技术
从机械故障诊断技术基础上发展起来的，所谓 “机械故障诊断技术”就是指在机械基本不拆卸 的情况下，在它运行当中掌握其运行状态，早期 发现故障，判断故障的部位和原因，以及预报故 障的发展趋势。
设备状态监测与故障诊断技术
（第一章 诊断技术和预测维修）
课程介绍
1.课程背景 2.教学内容 3.教学目标 4.教学方法
1.课程背景
随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以 最佳状态运行，对于确保产品质量、提高企业生 产能力、保障安全生产都具有十分重要的意义。
如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和 预测出故障的发生是十分必要的，这正是加强设 备管理的重要环节和最重要的工作。
• 3.3 状态监测维修（预测性）
• 定义：将定期检修变成为定期测量设备的运 行状态
• 维修原则：测量表明检修是必要的时候才进行 检修。
• 检查程序和典型应用场合（见下图）
预测性维修
保养
检查
修理
判断与评价机器状态
不定期
定期
连续
有关机器实际 状态的不连续
信息
有关机器实际 状态的连续信
息
专家实施
设备的专门医生
2.1简易诊断技术
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
• 功能： • 1）设备所受应力的趋向控制和异常应力检测 • 2）设备的劣化、故障的趋向控制和早期发现 • 3）设备的性能、效率的趋向控制和异常检测 • 4）设备的检测与保护 • 5）指出有问题的设备
• 3.2 定期维修：（预修）
• 定义：按照固定的周期进行检修
定
期
2%
维
累
修
积 故 Βιβλιοθήκη Baidu%
周
障
期
的
0 定期维修 3000
6000
9000
确
时间(h）
定
特点：
非计划停产损失较大，由于人为规定检 修周期缺乏科学性，可能造成过剩维修， 也可能造成维修不足，且有时反而加速 某些设备损坏（人为故障） 应用：以时间为基础的预防性维修是不 经济的，不能有效应用。需要更合理的 方法解决（状态监测维修）
2.2精密诊断技术
定义：使用较复杂的诊断设备及分析仪器， 除能对设备有无故障及故障的严重程度作 出判断及区分之外，还能对某些特殊类型 的典型故障的性质、类别、部分、原因及 发展趋势作出判断及预报
• 使用工具：较复杂的诊断设备、分析仪器 • 诊断范围：除上述外，还对其性质、类别、部
位、 原因、发展趋势作判断和预报预测。 • 特点：费用高、专业技术人员实施。
4.诊断要诀
口问 眼看 耳听 鼻闻 手摸 表测
三、状态监测维修制度 （预测维修制度）
经历阶段
事后维修
定期维修
状态监测维修
• 3.1 事后维修：
• 定义：设备运转至损坏再维修
• 针对生产及设备：工艺过程重复，有备用机组， 生产损失并不明显。适应小型、简单、低速等 设备
• 不足：对于现代化生产中使用的大型、复杂、 高速、连续等设备，采用事后维修可能造成巨 大经济损失、人员伤亡及严重的社会问题
1、设备诊断技术的定义
定量地掌握设备状态，预测设备的可靠 性和性能。如存在异常，对其原因、部 位危险（害）程度等进行识别、评价、 制定修正方法。
2、设备诊断技术基本系统
设备状态诊断技术
简易诊断技术
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
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
• 功能： 1）确定异常的形式和种类 2）了解异常的原因 3）了解危险程度，预测发展趋势 4）了解改善设备状态的方法
3.诊断方法
3.1 机械设备： 振动和噪音法 特点： 广泛性：任何机械设备都有 多维性：（不同的f、s、v、a）都具备 遥感性：传递性强 实用性：可在线测量、其固有特征不受 干扰 磨损残留物、泄漏物法 温度、压力、流量和功率变化法 应变、裂纹及声发对诊断法
1.3 设备故障诊断技术发展历史 1）1983－1985年：准备阶段 2）1986－1989年：实施阶段 3）1990－1995年：普及提高阶段 4）1996－2000年：工程化、产业化阶段 5）2001年至今；传统诊断与现代诊新并存阶段
2.课程内容
基本概念
机械振动与 测试系统
本课程内 容与方向
典型应用适合于： · 局部生产用机器 · 不影响生产能力的机器 · 无故障的机器 · 有备机的机器 · 影响到产品质量的机器 · 辅助设备
典型应用适合于： · 生产要害部位的机器 · 非常昂贵的机器 · 曾出现故障的机器 · 无备机的机器 · 可能对人员或环境产生
3.2 电气设备－－九法 分析法：根据工作原理、控制原理、控制线
路，先主电路、后控制电路 短路法：短路某处或某中间环节，查通路否。 开路法：断开疑点处及后级负载（机、或电） 切割法：切割分区、缩小故障查找范围 替代法：更换可疑元件 菜单法：将可能引起故障的各种原因顺序罗
列出来、逐一检查。 对比法：与正常设备对比 扰动法 再见故障法
3、结合典型机电设备（如数控设备）进行
学习，具有针对性和应用性。
第一章 诊断技术和预测维修
一、推广诊断的技术意义
1、生产系统规模增大
2、功能变全、关系密切 3、设备组成结构变复杂、发生
现状
故障损失大
1、最大限度减少损失、降低费用 2、提高设备利用率 3、改变个人经验单一的状态
意义
二、设备监测与诊断技术的基本构成
信号分析 处理技术
3.课程培养目标
了解设备状态监测常用传感器及工作原理； 掌握机电设备的状态特征参量与测试方法； 了解红外技术与监测诊断应用； 掌握电气设备故障“六诊”、“九法”；
4.教学要求
1、加强相关专业基础课程的学习和提高；
2、在掌握基本理论的基础上，重视实践技 能训练，提高设备检测与诊断能力；
设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程， 因此对设备的运行状况应进行日常的、连续的、 规范的工作状态的检查和测量，即工况监测或称 状态监测，它是设备管理工作的一部分。
1.1 设备的故障诊断
发现并确定故障的部位和性质
1.2 设备状态监测及故障诊断技术
从机械故障诊断技术基础上发展起来的，所谓 “机械故障诊断技术”就是指在机械基本不拆卸 的情况下，在它运行当中掌握其运行状态，早期 发现故障，判断故障的部位和原因，以及预报故 障的发展趋势。
设备状态监测与故障诊断技术
（第一章 诊断技术和预测维修）
课程介绍
1.课程背景 2.教学内容 3.教学目标 4.教学方法
1.课程背景
随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以 最佳状态运行，对于确保产品质量、提高企业生 产能力、保障安全生产都具有十分重要的意义。
如何有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和 预测出故障的发生是十分必要的，这正是加强设 备管理的重要环节和最重要的工作。
• 3.3 状态监测维修（预测性）
• 定义：将定期检修变成为定期测量设备的运 行状态
• 维修原则：测量表明检修是必要的时候才进行 检修。
• 检查程序和典型应用场合（见下图）
预测性维修
保养
检查
修理
判断与评价机器状态
不定期
定期
连续
有关机器实际 状态的不连续
信息
有关机器实际 状态的连续信
息
专家实施
设备的专门医生
2.1简易诊断技术
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
• 功能： • 1）设备所受应力的趋向控制和异常应力检测 • 2）设备的劣化、故障的趋向控制和早期发现 • 3）设备的性能、效率的趋向控制和异常检测 • 4）设备的检测与保护 • 5）指出有问题的设备
• 3.2 定期维修：（预修）
• 定义：按照固定的周期进行检修
定
期
2%
维
累
修
积 故 Βιβλιοθήκη Baidu%
周
障
期
的
0 定期维修 3000
6000
9000
确
时间(h）
定
特点：
非计划停产损失较大，由于人为规定检 修周期缺乏科学性，可能造成过剩维修， 也可能造成维修不足，且有时反而加速 某些设备损坏（人为故障） 应用：以时间为基础的预防性维修是不 经济的，不能有效应用。需要更合理的 方法解决（状态监测维修）
2.2精密诊断技术
定义：使用较复杂的诊断设备及分析仪器， 除能对设备有无故障及故障的严重程度作 出判断及区分之外，还能对某些特殊类型 的典型故障的性质、类别、部分、原因及 发展趋势作出判断及预报
• 使用工具：较复杂的诊断设备、分析仪器 • 诊断范围：除上述外，还对其性质、类别、部
位、 原因、发展趋势作判断和预报预测。 • 特点：费用高、专业技术人员实施。
4.诊断要诀
口问 眼看 耳听 鼻闻 手摸 表测
三、状态监测维修制度 （预测维修制度）
经历阶段
事后维修
定期维修
状态监测维修
• 3.1 事后维修：
• 定义：设备运转至损坏再维修
• 针对生产及设备：工艺过程重复，有备用机组， 生产损失并不明显。适应小型、简单、低速等 设备
• 不足：对于现代化生产中使用的大型、复杂、 高速、连续等设备，采用事后维修可能造成巨 大经济损失、人员伤亡及严重的社会问题
1、设备诊断技术的定义
定量地掌握设备状态，预测设备的可靠 性和性能。如存在异常，对其原因、部 位危险（害）程度等进行识别、评价、 制定修正方法。
2、设备诊断技术基本系统
设备状态诊断技术
简易诊断技术
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
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
• 功能： 1）确定异常的形式和种类 2）了解异常的原因 3）了解危险程度，预测发展趋势 4）了解改善设备状态的方法
3.诊断方法
3.1 机械设备： 振动和噪音法 特点： 广泛性：任何机械设备都有 多维性：（不同的f、s、v、a）都具备 遥感性：传递性强 实用性：可在线测量、其固有特征不受 干扰 磨损残留物、泄漏物法 温度、压力、流量和功率变化法 应变、裂纹及声发对诊断法
1.3 设备故障诊断技术发展历史 1）1983－1985年：准备阶段 2）1986－1989年：实施阶段 3）1990－1995年：普及提高阶段 4）1996－2000年：工程化、产业化阶段 5）2001年至今；传统诊断与现代诊新并存阶段
2.课程内容
基本概念
机械振动与 测试系统
本课程内 容与方向
典型应用适合于： · 局部生产用机器 · 不影响生产能力的机器 · 无故障的机器 · 有备机的机器 · 影响到产品质量的机器 · 辅助设备
典型应用适合于： · 生产要害部位的机器 · 非常昂贵的机器 · 曾出现故障的机器 · 无备机的机器 · 可能对人员或环境产生
3.2 电气设备－－九法 分析法：根据工作原理、控制原理、控制线
路，先主电路、后控制电路 短路法：短路某处或某中间环节，查通路否。 开路法：断开疑点处及后级负载（机、或电） 切割法：切割分区、缩小故障查找范围 替代法：更换可疑元件 菜单法：将可能引起故障的各种原因顺序罗
列出来、逐一检查。 对比法：与正常设备对比 扰动法 再见故障法
3、结合典型机电设备（如数控设备）进行
学习，具有针对性和应用性。
第一章 诊断技术和预测维修
一、推广诊断的技术意义
1、生产系统规模增大
2、功能变全、关系密切 3、设备组成结构变复杂、发生
现状
故障损失大
1、最大限度减少损失、降低费用 2、提高设备利用率 3、改变个人经验单一的状态
意义
二、设备监测与诊断技术的基本构成