机械设备状态监测和故障诊断技术PPT幻灯片
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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
设备状态监测与故障诊断技术PPT课件 03-设备故障诊断的技术基础
a x A 2 sin(t )
位移、速度、加速度都是同 频率的简谐波。
三者的幅值依次为A、A、 A 2。
相位关系：加速度领先速度 90º; 速度领先位移90º。
常用的振动时域参数
位移信号 峰峰值。单位为微米（m） 速度信号 有效值。单位为毫米/秒（mm/s） 加速度信号 峰值。单位为米/秒平方（m/s2）
变压器
（大于1KVA）
103 0.14 _
_ 115 5.6 120 1
（小于或等于1KVA）
100 0.10 _
_ 110 0.32 115 0.56
根据加拿大政府/海军-CDA/MA/NVSH 107 100db=0.1mm/s
2．相对判断标准
在设备运行状态比较良好的时候（新安装 好或大修后能够确认工作状态良好时） 用测振仪连续对确定的测点进行多次测 量（最好能测20次以上，每次测量最好 能间隔一段时间，传感器也应取下后再 放上）。然后计算其平均值。
设备状态监测与故障 诊断技术
第三章 设备故障诊断的技术基础
学习目标：机械振动状态监测与故障诊断技术在理论 上和方法上都很成熟，它涉及很多学科知识。本章 介绍设备故障诊断特别是振动诊断的技术基础，要 求熟悉设备故障诊断技术的内容，掌握设备故障信 息获取和检测方法的框架知识，了解设备故障常用 的三种评定标准及相对判断标准的制定方法，熟悉 故障诊断中的信号处理。傅里叶变换在故障诊断的 信号处理中占有核心的地位，必须使学生理解这一 重要理论基础。
测量报警限 Vt= Vm + kVs , k=2～5 k 根据设备的使用环境、工况变化范围、对设备 振动的要求严格程度、设备的价格等来确定。
需要说明的是，每次测量时 的工况（如负载，转速等） 应尽可能一致，并在以后的 监测中也尽可能在该工况下 测量。
机械故障诊断概述ppt课件
现代工业生产对机械设备的要求: 可靠性 可用性 维修性 经济性 安全性 进行全寿命管理，实行全面质量保证体系制度
机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色； 机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域 也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分 机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位 我国已将设备诊断技术、修复技术和润滑技术列为设备管理和维修工作的三项基础技术
（8）按故障发生的时期划分
早期故障
使用期故障
后期故障
机械故障的分类
岁轨述鄂瓤品剩朴浅删页渴祟弗中蛹竣询责绚落挖礁脾梭腕蝎列快答太斋机械故障诊断概述机械故障诊断概述
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
◇按诊断对象分：
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 通信系统诊断技术 工艺流程诊断技术
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
扭牙汉劲存井烃谚渝哗鸡它褂宜投仗朽常套换邻懒呻挑社闸悦低掘村丽惑机械故障诊断概述机械故障诊断概述
设备故障诊断的基本方法
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
（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。 其次，利用故障所对应的征兆来诊断故障是最常用、最成熟的方法，以旋转机械为例，振动及其频谱特性的征兆是最能反映故障特点、最有利于进行故障诊断的手段。
抚群版我竿替蹄掉诌牡逗嘲尤神井柄技扳衔唁嘻递密乞痰晦殿盔痔控歹鼎机械故障诊断概述机械故障诊断概述
机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上述这些要求中，扮演着越来越重要的角色； 机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域 也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分 机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位 我国已将设备诊断技术、修复技术和润滑技术列为设备管理和维修工作的三项基础技术
（8）按故障发生的时期划分
早期故障
使用期故障
后期故障
机械故障的分类
岁轨述鄂瓤品剩朴浅删页渴祟弗中蛹竣询责绚落挖礁脾梭腕蝎列快答太斋机械故障诊断概述机械故障诊断概述
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
◇按诊断对象分：
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 通信系统诊断技术 工艺流程诊断技术
机械设备诊断技术的分类
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
扭牙汉劲存井烃谚渝哗鸡它褂宜投仗朽常套换邻懒呻挑社闸悦低掘村丽惑机械故障诊断概述机械故障诊断概述
设备故障诊断的基本方法
1.1 机械设备故障诊断技术的意义、 目的和内容
（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。 其次，利用故障所对应的征兆来诊断故障是最常用、最成熟的方法，以旋转机械为例，振动及其频谱特性的征兆是最能反映故障特点、最有利于进行故障诊断的手段。
抚群版我竿替蹄掉诌牡逗嘲尤神井柄技扳衔唁嘻递密乞痰晦殿盔痔控歹鼎机械故障诊断概述机械故障诊断概述
设备状态检测及故障诊断68页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有检测及故障诊断 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
《机械设备故障诊断技术》(设备故障诊断)ppt课件
机械设备故障诊断技术
1.1.1 设备故障诊断的含义和特性
2. 设备故障诊断的特性
（1）多样性 化工过程装置 静设备：如换热器、传质容器、反应器、变换器、塔设备等 动设备：如旋转机器和往复机器等 设备结构不同，工艺参数各异，制造安装差异 使用环境不同，产生各种故障
如离心式、轴流式压缩机、烟气轮机：
工艺气体粉料（催化剂），转子不平衡、振动、摩擦、磨损故障
1.2 设备故障的类型和状态监测技术
2 故障诊断的信号处理方法 2.1 信号处理基础知识； 2.2 旋转机械常用的振动信号处理图形； 2.3 信号的时频分析
3 旋转机械故障诊断 3.1 转子不平衡故障诊断；3.2 转子不对中故障诊断；3.3 滑动轴承故障诊断
3.4 转子摩擦故障诊断； 3.5 浮动环密封故障诊断；3.6 叶片式机器中流体激振故障诊断
课程简介
机械设备故障诊断技术
简要介绍机械设备故障诊断技术的工程理论基础 振动测试技术和现代应用技术 重点介绍流体机械典型故障机理与诊断技术 通过流体机械故障诊断实例 介绍机械设备故障诊断技术的
工业现状和技术进展
课程内容涉及新兴科技学科和现代工业技术 通过学习可以熟悉现代机械设备状态监测与故障诊断技术的 基本原理、实施技术和应用现状 了解现代设备故障诊断技术的发展前景 具备机械设备故障诊断技术的基本技能
机械设备故障诊断技术
1.1.1 设备故障诊断的含义和特性
1. 设备故障诊断的含义 应用现代测试技术、诊断理论方法 识别诊断设备故障机理、原因、部位和程度 根据诊断结论，确定设备维修方案和防范措施
设备故障：设备丧失工作效能程度，设备丧失规定性能状态
诊 断：用测试分析技术和故障识别方法
确定故障性质、程度、类别和部位，研究故障机理的学科
《机械设备故障诊断技术》(设备故障诊断)ppt课件
机械设备故障诊断技术
1.1.1 设备故障诊断的含义和特性
2. 设备故障诊断的特性
（1）多样性 化工过程装置 静设备：如换热器、传质容器、反应器、变换器、塔设备等 动设备：如旋转机器和往复机器等 设备结构不同，工艺参数各异，制造安装差异 使用环境不同，产生各种故障
如离心式、轴流式压缩机、烟气轮机：
工艺气体粉料（催化剂），转子不平衡、振动、摩擦、磨损故障
定期维修（计划维修）： 设备运行时间为基础，根据设备磨损和故障规律，事先制定计划 确定修理类别、间隔、内容及要求。分大修和项（目）修 适用掌握故障规律的流程工业生产设备、自动化生产线和连续运行设备 缺点：①检修量大耗时耗费；②要求精密机械，过多拆卸人为故障 ③备品备件种类多，检修费用大
技术发展和设备管理现代化，认识到采用一种预防性维修方式 即设备运行时进行状态监测，掌握技术状况 对将形成或已形成故障分析诊断，判定设备劣化程度和部位 故障前制订预知性维修计划，确定设备修理内容和时间 即为基于状态监测为基础的维修，最经济合理方式，又称预知性维修
课程简介
机械设备故障诊断技术
简要介绍机械设备故障诊断技术的工程理论基础 振动测试技术和现代应用技术 重点介绍流体机械典型故障机理与诊断技术 通过流体机械故障诊断实例 介绍机械设备故障诊断技术的
工业现状和技术进展
课程内容涉及新兴科技学科和现代工业技术 通过学习可以熟悉现代机械设备状态监测与故障诊断技术的 基本原理、实施技术和应用现状 了解现代设备故障诊断技术的发展前景 具备机械设备故障诊断技术的基本技能
1.2 设备故障的类型和状态监测技术
2 故障诊断的信号处理方法 2.1 信号处理基础知识； 2.2 旋转机械常用的振动信号处理图形； 2.3 信号的时频分析
设备状态监测与故障诊断技术设备振动诊断实施方法PPT课件
承数据，输入或输出转速； [6]皮带传动应该包括皮带轮直径及转速； [7]交流感应电动机，应该包括电机的极对数（P），转子条数目，转速； [8]同步电机，应该包括定子线圈数目（定子线圈数目=极数目×线圈数目/每极）； [9]直流电机，应该包括全波整流还是半波整流（如果是可控硅整流器整流的
话）； [10]联轴器型式； [11]如果设备本身有振动允许值的要求，例如制造厂的指标，请列出具体数值
2020/4/16
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3
3
第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
在确定了诊断对象的范围后，在实施设备诊断之前，必须对 每台诊断对象的各个方面有充分的认识了解，就像医生治病 必须熟悉人体的构造一样。 经验表明，诊断人员如果对设备没有足够充分的了解，甚至 茫然无知，那么，即使是信号分析专家也是无能为力的。有 很多企业的故障诊断从业人员在对本企业设备进行诊断时往 往比信号分析专家更准确，就是因为他们做到了对现场设备 了如指掌。
通观振动诊断的全过程，诊断步骤可概括为3个环节，即： 准备工作、诊断实施、决策与验证。可归纳为如下6个步骤：
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2
2
第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
一、确定、了解诊断对象
✓ 稀有、昂贵、大型、精密、无备台的关键设备； ✓ 连续化、快速化、自动化、流程化程度高的设备； ✓ 一旦发生故障可能造成很大经济损失，或是环境污染，或是人
（应该尽可能指明使用的振动单位，有效值还是峰值或峰峰值）。
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8
8
第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
S 6H
S 5H
G 44H G 44V G 44A
G 4H G 4V G 4A
G 3H G 3V G 3A
话）； [10]联轴器型式； [11]如果设备本身有振动允许值的要求，例如制造厂的指标，请列出具体数值
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第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
在确定了诊断对象的范围后，在实施设备诊断之前，必须对 每台诊断对象的各个方面有充分的认识了解，就像医生治病 必须熟悉人体的构造一样。 经验表明，诊断人员如果对设备没有足够充分的了解，甚至 茫然无知，那么，即使是信号分析专家也是无能为力的。有 很多企业的故障诊断从业人员在对本企业设备进行诊断时往 往比信号分析专家更准确，就是因为他们做到了对现场设备 了如指掌。
通观振动诊断的全过程，诊断步骤可概括为3个环节，即： 准备工作、诊断实施、决策与验证。可归纳为如下6个步骤：
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第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
一、确定、了解诊断对象
✓ 稀有、昂贵、大型、精密、无备台的关键设备； ✓ 连续化、快速化、自动化、流程化程度高的设备； ✓ 一旦发生故障可能造成很大经济损失，或是环境污染，或是人
（应该尽可能指明使用的振动单位，有效值还是峰值或峰峰值）。
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第一节 实施现场振动诊断的6个步骤
S 6H
S 5H
G 44H G 44V G 44A
G 4H G 4V G 4A
G 3H G 3V G 3A
机械故障诊断技术PPT课件
振动、轴心轨迹、扭矩（非接触式遥测）、 压力、温度、转速、电流、电压等信号的在线监 测（数据采集，运算、存储、显示、报警及故障 诊断） 模块化组态 图形化的编程语言 虚拟仪表显示 故障诊断专家系统 具有中试基地
9
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断中试基地
10
机械振动及设备故障诊断方向
机械设备状态监测与故障诊断技
第一章 术概 述
机械设备状态监测与故障诊断技术是在现代检测技术、 识别理论、计算机科学等多学科成就基础上发展起来的一门崭 新的综合性横断科学，是医学诊断思想在机械工程中的应用。
设备状态监测的基本任务是运用现代检测技术获取某些最 能反映设备运行状态的特征参数并据以判定设备正常或故障。
李友荣教授给学生讲解设备在线监测及故障诊断系11统
虚拟仪表
12
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断系统 故障诊断专家系统
功率谱
包络谱
倒频谱
小波-AR 谱分析
相关分析
概率密度 分析
故障诊断系统
小波分析
故障特征 参数
趋势分析
打印输出
标准图谱
13
机械振动及设备故障诊断方向
FFT—FS频谱细化技术
FFT:频率分辨率△f为采样频率fs与采样点 数N的比值。要△f 小， fs大，则N必 更大，使运算速度和分析效率大大降 低
FFT—FS：先进行FFT，对感兴趣的频带进 行FS处理，可得连续的频谱曲线，频 率分辨率△f 不再受采样点数的限制。
14
15
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
2.按诊断的目的、要求和条件
㈠性能诊断和运行诊断 ㈡定期诊断和连续诊断 ㈢直接诊断和间接诊断 ㈣常规诊断和特殊诊断 ㈤在线诊断和离线诊断 ㈥简易诊断和精密诊断
9
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断中试基地
10
机械振动及设备故障诊断方向
机械设备状态监测与故障诊断技
第一章 术概 述
机械设备状态监测与故障诊断技术是在现代检测技术、 识别理论、计算机科学等多学科成就基础上发展起来的一门崭 新的综合性横断科学，是医学诊断思想在机械工程中的应用。
设备状态监测的基本任务是运用现代检测技术获取某些最 能反映设备运行状态的特征参数并据以判定设备正常或故障。
李友荣教授给学生讲解设备在线监测及故障诊断系11统
虚拟仪表
12
机械振动及设备故障诊断方向
设备在线监测及故障诊断系统 故障诊断专家系统
功率谱
包络谱
倒频谱
小波-AR 谱分析
相关分析
概率密度 分析
故障诊断系统
小波分析
故障特征 参数
趋势分析
打印输出
标准图谱
13
机械振动及设备故障诊断方向
FFT—FS频谱细化技术
FFT:频率分辨率△f为采样频率fs与采样点 数N的比值。要△f 小， fs大，则N必 更大，使运算速度和分析效率大大降 低
FFT—FS：先进行FFT，对感兴趣的频带进 行FS处理，可得连续的频谱曲线，频 率分辨率△f 不再受采样点数的限制。
14
15
机械振动及设备故障诊断方向
轧机主传动系统故障诊断
2.按诊断的目的、要求和条件
㈠性能诊断和运行诊断 ㈡定期诊断和连续诊断 ㈢直接诊断和间接诊断 ㈣常规诊断和特殊诊断 ㈤在线诊断和离线诊断 ㈥简易诊断和精密诊断
最新状态监测与故障诊断技术PPT课件
目前，美国的诊断技术在航空、航天、军事、 核能等尖端部门处于世界领先地位；英国在摩擦磨 损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面处于领先地 位；日本的诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处 于领先地位。正是由于诊断技术能够产生的巨大经 济效益，因此故障诊断技术得到了迅速的发展，各 种监测和故障诊断的商业化产品不断推出，如日本 三菱公司的“旋转机械健康管理系统”、美国西屋 公司的“可移动诊断中心”、美国中心发电部的 “透平监视设备”和“试验设备监测”、美国 Scientific Atlanta公司的CHAMMP6000监测系统、 美国Bently公司的7200、3300及3000系列和CSI公司 的系列监测仪器等设备状态监测和故障诊断设备等。
状态监测与故障诊断技术
• 设备故障是指“设备功能失常”，也就是设备不能达到预 期的工作状态，无法满足应有的性能、功能。产生故障的 原因通常是设备的构造处于不正常状态（劣化状态）。判 断故障的准则是：在给定的工作状态下，设备的功能与约 束条件不能满足正常运行或原设计期望的要求。
• 故障诊断技术是一门集数理统计、力学、计算机工程、信 号处理、模式识别、人工智能等多学科于一体的、生命力 旺盛的新兴学科。它是一种了解和掌握设备在使用过程中 的工作状态，确定其整体或者局部是否正常，及时发现故 障及其原因，预报故障发展趋势的技术。故障诊断的目的 是保证可靠地、高效地发挥设备的应有功能，其最根本的 任务是通过监测设备的信息来识别设备的工作状态。
• （1）故障的危害程度增大。一旦某一部件发生故障，就 可能引起“链式反应”，导致整个生产系统不能正常运行， 从而造成巨大的经济损失，严重的设备故障还会造成灾难 性的事故和人员伤亡，产生不良的社会影响。例如，20世 纪80年代，对全国14个省45个矿务局112个矿井抽样调查， 因矿井提升机发生故障引起停工停产，甚至造成人员伤亡 的事故，共有126例，伤亡272人，经济损失达七千万元。
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引言
• 实践证明，机械设备状态监测与故障诊断技 术
– 正在改变着我国传统维修管理的被动局面 – 正在向预防(状态)维修的新方式推进 – 促使设备寿命周期费用最经济和综合效率最高
• 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
• 机械设备状态监测与故障诊断
– 是一门正在不断完善和发展的交叉型学科 – 是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术 – 是机械学科领域的研究热点之一
F 故障
逆向逻辑：机理研究
逻辑关系 简单映射、加权相关、规则相关、置信因子、...
诊断理论与方法
统计识别， 模糊逻辑， 灰色理论， 神经网络，...
类别 磨损、腐蚀、变形、 裂纹、不平衡、不对 中、松动、渗漏、...
性质与程度 暂时、永久、突发、 渐发、破坏、非破 坏、先天、错用、...
定义 – 监测与诊断的关系
• 机械设备状态监测与故障诊断既有区别、又有联系 ，同一学科的两个层次：[简易/精密]
– 状态监测也称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些 较为单一的特征参数(如振动、温度、压力等)来检查设 备状态，并根据特征参数值与门限值之间的关系来决定 设备的状态
– 如果对设备进行定期或连续的状态监测，便可获得有关 设备状态变化的趋势规律，据此可预测和预报设备的将 来状态。通常这就叫做趋势分析
机械设备故障诊断技 术
东南大学火电机组振动国家工程研究中心 江苏省振动工程学会 2015年11月
提纲
•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
目录
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
* Stability, * Chaos, * Fractal, * ...
定义
• 机械设备状态监测与故障诊断
– 是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综 合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行 状态的变化在诊断信息中的反映
– 通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所 测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断 (识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异 常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需 要采取的必要对策的一门技术
参数辨识
故障诊断
信号处理技术
应用力学
* Pow er Spectral D ensity (PSD ), * Correlation, * Fuzzy Logic, * Bispectrum , * H igher-O rder Statics (H O S), * N eural N etw orks (N N ), * W avelet Transform , * Spectral Correlation D ensity (SCD ), * Tim e-Frequency D istribution (TFD ), * Sound Intensity, * N ear-Field A coustic H olographics, * ...
引言
• 现代工业生产对机械设备的要求:
– 可靠性 – 可用性 – 维修性 – 经济性 – 安全性 – 进行全寿命管理，实行全面质量保证体系制度
• 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足上 述这些要求中，扮演着越来越重要的角色
引言
• 机械设备是现代化工业生产的物质技术基础 ，设备管理则是企业管理中的重要领域
引言
• 状态监测与故障诊断技术是预防(状态)维修 的必要条件
• 推广和应用设备状态监测与故障诊断技术可 以达到如下目的：
– 保障设备运行安全，防止突发事故 – 保证设备工作精度，提高产品质量 – 实施状态维修(或预防维修)，节约维修费用 – 避免设备事故带来的环境污染及其它危害 – 给企业部门带来较大的间接经济效益
– 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：
• 故障诊断学科需解决的重要问题
– 故障特征信息提取和故障分类、识别的新理 论 及新方法研究
– 复杂故障产生机理及模型的深入研究 – 故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网
络化远程诊断系统
学科范畴
机械工程 机器
建模技术
测量技术
声音或振动信号
FEM
分析
CAD, CAE 坐标反求 图像处理
结构与强度
– 主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面
定义 – 技术结构关系
在线、离线；定期、连续；...
工作状态
正常 异常
D 诊断
(II)
表现 振动、噪声、温 度、压力、转速、 扭矩、功率、...
分析 参数监测， 症状识别， 特征提取，...
正向逻辑：故障反映
S 症状
逻辑关系
(CBM)和计划(定期)维修(TBM)
维修方式
改善维修(CM)
预防维修(PM)
事后维修(BM)
改装、改进 (型)、重新 设计、变更 式样
视情维修 给定计划、制 定界限值、有 缺陷和需要时
状态维修 以状态为基础、基 于统计分析、信号 处理、趋势分析
定期维修 以时间为基 础、长期计 划、定期
性能严重劣 化或故障停 机时导致的 非计划维修
• 也就是说，企业管理的现代化必然要以设备 管理的现代化作为其重要组成部分
• 机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管 理与维修现代化中占有重要的地位
我国已将设备诊断技术、修复技术和润滑技术 列为设备管理和维修工作的三项基础技术
引言
• 维修方式归纳起来有三大类，共五种形式：
– 事后维修(BM) – 改善维修(CM) – 预防维修(PM)－视情维修(COM)、状态维修
– 及时、正确、有效地对设备的各种异常或故障状态 作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维 护进行必要的指导。确保可靠性、安全性和有效性
– 制定合理的监测维修制度，保证设备发挥最大设计 能力,同时在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长 其服役期及使用寿命，降低设备全寿命周期费用