设备状态检测与故障诊断的含义和作用分析
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。
设备状态监测与故障诊断
1.设备监测目的意义保障设备安全，防止突发故障。
保障设备精度，提高产品质量和经济效益。
推进设计理念和维修制度的革新。
避免设备事故、人员伤亡、环境污染。
维护社会稳定。
2.故障分类按故障对机械工作能力的影响分类：完全性故障局部性故障按故障发生速度及演变过程分类：突发性故障渐进性故障按其发生的原因分类：磨损性故障错用性故障先天性故障按造成的后果分类：危害性故障安全性故障3.故障规律浴盆曲线：磨合期，正常使用期，耗损期4.故障发生的原因宏观上分析1.设计错误2 原材料缺陷3 制造过程的缺陷4 运转缺陷微观上分析：疲劳，磨损，断裂，腐蚀5.零件磨损的一般规律磨合阶段，正常磨损阶段，急剧磨损阶段6.零件变形失效塑性变形失效，弹性变形失效，蠕变变形失效，翘曲变形失效7.断裂失效塑性断裂，脆性断裂8.状态监测与故障诊断的技术方法1.振动、噪声诊断技术2. 油液分析技术3. 温度检测技术4. 无损检测技术9.振动的危害降低机器及仪表的精度,引起机械设备及土木结构的破坏10.机械振动的分类按振动系统本身的特点分类: 离散系统连续系统按振动系统所受的激励类型分类: 自由振动强迫振动自激振动参数振动按系统的响应（振动规律）分类: 确定性振动随机振动按描述系统运动的微分方程分类:线性振动非线性振动11.机械振动要研究的内容和步骤1. 建立物理力学模型2.建立数学模型3.方程的求解4.结果的阐述12. 随机振动非确定而又具有统计规律，它们的规律不能用时间的确定性函数来描述，但又具有一定的统计规律性。
平稳随机过程与各态历经过程13. 自相关函数∑=∞→+=+nk k k Tx t x t x n t t R 11111)()(1),(lim ττ同一点不同的两个时间函数乘积称为随机过程 X(t)于时刻 t 1与 t 1+ τ的自相关函数。
它是时差 的函数，在一般情况下，它也依赖于采样时刻 t 1，反映这两个时刻的随机变量的X k （t 1）与X （t1+τ）统计联系。
设备状态检测与故障诊断的含义和作用分析
人：
量体温
照X光
B超
CT
机器：
测量温度
测量噪音 测量振动值 观察频谱
油液分析
状态监测：是指用人工或专用的仪器工具，按照规定的监测点进行 间断或连续的(周期)监测，掌握设备运行所处于的状态，判定设备 是处于正常状态还是异常状态的一种方法。可监测的设备动态参数 有压力、流量、温度、振动、油液与噪声等等。
在国际标准ISO2372中规定了转速为10~200转/秒的机器，在 10~1000赫的频率范围内机器振动烈度的范围，它将振动速度有效值从 0.11毫米/秒（人体刚有振动的感觉）到71毫米/秒的范围内分为15个量级。 振动烈度：是振动标准中的通用术语，它实际上就是振动速度的有效值。
为了便于实用，将机器运行质量分成四个等级： A级（良好）：机械设备正常运转时的振动级，此时机器的运行状
旋转机械状态监测与故障诊断的常用方法 ：
振动分析法 油液分析法 噪声诊断法 温度监测法 轴位移监测法 综合分析法 振动分析法是旋转机械状态监测与故障诊断 中运用最广泛、最有效的方法，是当前各种监 测技术中的主要方法。
振动：是物体运动的一种形式，通常是指物体经过其 平衡位置而往复变化的过程。 震动：物体自身动荡或使物体动荡。 地震、爆炸、火车经过时的震动等等。
构成一个确定性振动有3个基本要素，即振幅d、 频率f 和相位φ。
因此，状态检测实际上就是围绕振动三要素展开的。
振动三要素及其在振动诊断中的应用
1. 振幅
振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。
在振动测量中，振幅可以分别用振动位移、振动速度和振动加速度值来描述 ， 而三者可以经过积分、微分相互转换。 振幅之所以要分别用位移、速度、加速度表示，是因为振动位移、振动速度、 振动加速度能分别清晰地反映不同频率范围内的振动强度。例如，频率低， 表明单位时间内振动的次数少和过程时间长，振动速度低，振动加速度更低， 而振动位移相对较大。 因此可以认为位移具体地反映了振动间隙的大小；速度反映了振动能量的大 小；加速度反映了振动冲击力的大小。 对应的测量用传感器有电涡流式位移传感器 ；磁电式速度传感器 ；压电式 加速度传感器。
状态监测与故障诊断的基本知识
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则是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。
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析
电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析一、概述随着电力工业的快速发展，电力系统设备的安全稳定运行对于保障社会经济的持续发展和人民生活的正常进行具有至关重要的意义。
由于设备老化、运行环境恶劣以及人为操作失误等多种因素的影响，电力系统设备在运行过程中难免会出现各种故障。
对电力系统设备进行状态监测与故障诊断技术的研究与应用，成为了确保电力系统安全稳定运行的关键环节。
状态监测技术是指通过实时采集设备运行状态信息，对设备的健康状况进行实时监测和评估的技术。
该技术能够及时发现设备的异常状态，为故障诊断提供有力的数据支持。
而故障诊断技术则是根据状态监测所获得的数据，结合设备的结构特点、工作原理以及运行环境等因素，对设备故障进行准确判断和定位的技术。
通过故障诊断，可以确定故障的原因、程度和范围，为后续的维修和更换工作提供指导。
近年来，随着传感器技术、信号处理技术和人工智能技术的不断发展，电力系统设备状态监测与故障诊断技术也取得了显著的进步。
各种新型传感器和监测设备的出现，使得状态信息的获取更加准确和全面信号处理技术的发展，使得对监测数据的分析和处理更加高效和精确而人工智能技术的应用，则为故障诊断提供了更加智能和自动化的方法。
尽管取得了这些进展，但电力系统设备状态监测与故障诊断技术仍面临着一些挑战和问题。
例如，对于复杂设备和系统的监测与诊断，需要更加深入的理论研究和更加完善的技术体系同时，还需要解决在实际应用过程中可能出现的误报、漏报等问题，提高监测与诊断的准确性和可靠性。
本文旨在对电力系统设备状态监测与故障诊断技术进行深入的分析和研究，探讨其在实际应用中的优势和不足，并提出相应的改进和发展方向。
通过对该技术的深入研究和应用推广，有望为电力系统设备的安全稳定运行提供更加坚实的技术保障。
1. 电力系统设备状态监测与故障诊断的重要性在电力系统中，设备状态监测与故障诊断技术的应用具有极其重要的意义。
这一技术能够确保电力系统的稳定运行。
电气设备状态监测与故障诊断word版本
电气设备状态监测与故障诊断1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
设备状态监测与故障诊断
5 设备状态监测与故障诊断所谓“状态监测与故障诊断”，就是对运行中的设备实施定期或连续监测、有关参数分析、有效地对设备运行状态进行系统自动监测分析或人工分析，读取相应的自诊断状态报告，以便尽早发现潜伏性故障，提出预防性措施，避免发生严重事故，保证设备的安全、稳定和经济运行，并以此指导设备检修。
设备状态监测和故障诊断技术也称为预测维修技术，是新兴的一门包含很多新科技的多学科性综合技术。
简单地说就是通过一些技术手段，对设备的振动、噪声、电流、温度、油质等进行监测和技术分析，掌握设备的运行状态，判断设备未来的发展趋势，诊断故障发生的部位、故障的原因，进而具体指导维修工作。
传统的耳听、手摸等也可以算是其中的一种比较简单的手段。
5.1 设备故障的规律设备故障是一个非常广义的概念。
简单地说，设备故障就是设备系统或其中的元件／部件丧失了规定的功能或精度。
与故障意义相近的还有“失效”的概念，失效通常指的是不可修复的对象；故障指的是可以修复的对象。
早期故障：这种故障的产生可能是设计、加工或材料上的缺陷，在设备投入运行初期暴露出来。
或者是有些零部件如齿轮箱中的齿轮及其他摩擦副需经过一段时期“跑合” , 使工作情况逐渐改善。
这种早期故障经过暴露、处理、完善后，故障率开始下降。
使用期故障：这是产品有效寿命期内发生的故障，这种故障是由于载荷（外因，指运行条件等）和系统特性（内因，指零部件故障、结构损伤等）无法预知的偶然因素引起的。
设备大部分时间处于这种工作状态。
这时的故障率基本上是恒定的。
对这个时期的故障进行监测与诊断具有重要意义。
后期故障（耗散期故障）：它往往发生在设备的后期，由于设备长期使用，甚至超过设备的使用寿命后，设备的零部件由于逐渐磨损、疲劳、老化等原因使系统功能退化，最后可能导致系统发生突发性的、危险性的、全局性的故障。
这期间设备故障率是上升趋势，通过监测、诊断，发现失效零部件应及时更换，以避免发生事故。
设备故障的规律可分为以下六种模式。
设备状态检测与故障讲义诊断的含义和作用
设备状态检测与故障讲义诊断的含义和作用设备状态检测与故障诊断是指通过对设备运行状态进行检测，结合故障诊断技术，分析设备出现问题的原因和程度，并提出相应的解决方案。
它在设备运行维护管理中起着举足轻重的作用，有助于提高设备运行的可靠性、安全性和效率，并降低维修成本和生产损失。
设备状态检测是指对设备运行状态的监测和评估，可以通过传感器、仪表、信号采集装置等手段获取设备的参数、信号和数据，进行实时监控和记录。
常见的设备状态参数包括温度、压力、振动、电流、转速等。
设备状态检测的主要目的是获取设备运行的实时数据，实现对设备状态的准确把握，为故障诊断提供数据和依据。
故障诊断是指通过分析和判断设备出现故障的原因和程度，确定故障的类型和位置，进而提出相应的解决方案。
故障诊断可以通过专家系统、模型识别、故障模拟和数据分析等方法实现。
在故障诊断中，通常需要对设备的状态数据进行分析和比较，利用数学统计、故障树分析、人工神经网络等方法，实现对故障的判断和定位。
设备状态检测与故障诊断在实际应用中起到了重要的作用。
首先，它可以实现对设备运行状态的实时监测和评估，及时发现设备的异常和故障，从而减少设备停机时间和生产损失。
其次，通过对设备故障原因和程度的诊断，可以准确判断故障的类型和位置，提供维修和保养的依据。
再者，设备状态检测与故障诊断可以帮助企业实现设备运维的智能化和自动化，提高设备的可靠性和效率，降低人力成本和维修成本。
此外，它还可以对设备的整体运行情况进行分析和比较，为设备更新和更换提供决策支持。
综上所述，设备状态检测与故障诊断在设备运行维护管理中有着重要的作用。
它通过实时监测设备的运行状态，并通过对设备故障原因和程度的诊断，帮助企业及时发现和解决设备故障问题，提高设备的可靠性和效率，减少维修成本和生产损失。
因此，对设备状态检测与故障诊断技术的研究和应用具有重要的意义，有助于提升企业的竞争力和市场地位。
设备状态监测及故障诊断
设备状态监测及故障诊断近年来，为了提高设备管理与维修的现代化水平，在省设协和油田设备处的大力支持与帮助下，我厂应用状态监测及故障诊断技术，及时发现并解决了许多设备隐患，提高了设备运行可靠度，为电厂长周期、满负荷生产奠定了良好的基础。
1 开展状态监测与故障诊断工作的缘由1.1 状态监测与故障诊断是一种新的管理理念电厂生产的特点是自动化水平高、生产连续性强，一旦某台设备发生故障，将迫使机组降低负荷，甚至停机。
多年的摔打与磨练告诉我们：单凭眼看、手摸、耳听、鼻嗅等感观经验来判断设备故障已无法适应现代化生产的需要，只有开展状态监测和故障诊断工作才能彻底摆脱这种落后的管理模式。
1.2 状态监测和故障诊断是提高设备管理水平的需要我厂已搞过8次大修，在检修项目的确立和设备系统部件的更换上，虽然针对性、方向性有了很大提高，但确切性、适宜性、经济性仍有差距。
根据“四个凡是”的贯标精神要求，设备、系统的大小修的立项应更具科学性、针对性，减少盲目性，要解决这一问题，惟有开展状态监测和故障诊断。
1.3 状态监测和故障诊断是降本增效的需要。
我厂检修费用一年比一年紧缩，降本增效压力逐年递增，如何进一步降低发电成本，是摆在全厂干部职工面前的一个现实问题。
从历年大修情况来看，部分单位存在不同程度的欠修和过剩检修。
过剩检修意味着工作量加大，费用增加，造成人、财、物的浪费，而欠修将给设备运行带来隐患。
开展状态监测和故障诊断可有效避免欠修和过剩检修，做到物尽其用，达到降本增效的目的。
1.4 状态监测和故障诊断是二期投产的需要我厂二期两台机组相继投产，如果按照过去三年一大修的计划，每年至少要安排一台机组大修，甚至一年安排两台机组的大修。
我厂经过8次机组大修，积累了丰富的检修经验，对设备、系统的性能特点有了更深的了解。
特别是1999年和2000年的机组技改性大修，使设备的可靠性有了明显提高，基本具备了把机组三年一大修改为四年一大修的条件。
电气设备状态监测与故障诊断技术
电气设备状态监测与故障诊断技术1 前言1.1 状态监测与故障诊断技术的含义电气设备在运行中受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，其性能逐渐劣化，最终导致故障。
特别是电气设备中的绝缘介质，大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等，容易在外界因素作用下发生老化。
电气设备是组成电力系统的基本元件，一旦失效，必将引起局部甚至广大地区的停电，造成巨大的经济损失和社会影响。
“监测”一词的含义是为了特殊的目的而进行的注视、观察与校核。
设备的状态监测是利用各种传感器和测量手段对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测，其目的是为了判明设备是否处于正常状态。
“诊断”一词原是一医学名词，指医生对收集到的病人症状（包括医生的感观所感觉到的、病人自身主观陈述以及各种化验检测所得到的结果）进行分析处理、寻求患者的病因、了解疾病的严重程度及制订治疗措施与方案的过程。
设备的“故障诊断”借用了上述概念，其含义是指这样的过程：专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，找出设备故障的类型、部位及严重程度，从而提出对设备的维修处理建议。
简言之，“状态监测”是特征量的收集过程，而“故障诊断”是特征量收集后的分析判断过程。
广义而言，“诊断”的含义概括了“状态监测”和“故障诊断”：前者是“诊”；后者是“断”。
1.2 状态监测与故障诊断技术的意义电气设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
提高电气设备的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求在工作寿命内不发生故障。
但这样会导致制造成本增加。
此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能象一次性工具那“用过即丢”。
因此，另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。
早期是对设备使用直到发生故障，然后维修，称为事故维修。
设备状态检测与故障诊断解说词
设备状态检测与故障诊断解说词尊敬的观众们，大家好！今天，我将为大家介绍设备状态检测与故障诊断的相关知识。
设备状态检测与故障诊断是一项重要的技术，它能够帮助我们及时发现设备的异常状态，减少故障发生的可能性，提高设备的可靠性和工作效率。
设备状态检测是通过对设备进行实时监测和分析，了解设备的工作状态是否正常。
我们可以通过监测设备的温度、振动、电流等参数来判断设备是否处于正常工作状态。
如果设备的温度异常升高，或者振动频率异常增大，那么就可能存在设备故障的风险。
通过及时检测和分析这些指标，我们可以提前采取措施，避免设备故障带来的不良影响。
故障诊断是在设备发生故障时，通过分析故障现象和相关数据，找出故障的原因和位置。
故障诊断需要借助专业的工具和技术，比如红外热像仪、振动分析仪等。
通过这些设备，我们可以对设备进行全面的检测和分析，找出故障的根本原因，以便进行及时修复和维护。
在设备状态检测与故障诊断过程中，我们还需要注意一些关键问题。
首先是数据采集的准确性和及时性，只有准确和及时地采集到设备的状态数据，我们才能更好地判断设备是否正常工作。
其次是数据分析的精确性和有效性，只有通过准确的数据分析，我们才能找出故障的原因和位置，做出正确的处理决策。
设备状态检测与故障诊断技术的应用非常广泛。
它不仅可以应用在工业设备上，还可以应用在交通运输、能源、医疗等领域。
通过设备状态检测与故障诊断，我们可以提高设备的可靠性和安全性，降低故障的发生率，为各行各业的生产和运营提供有力的保障。
设备状态检测与故障诊断是一项关键的技术，它可以帮助我们及时发现设备的异常状态，减少故障发生的可能性。
通过准确的数据采集和分析，我们可以找出故障的原因和位置，做出正确的处理决策。
设备状态检测与故障诊断的应用范围广泛，对于提高设备的可靠性和安全性具有重要意义。
让我们共同努力，将设备状态检测与故障诊断技术应用到实际生产和生活中，为社会发展和进步贡献力量！谢谢大家！。
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。
设备状态监测与故障诊断技术基础知识
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
设备状态检测与故障诊断知识
设备状态检测与故障诊断知识基本概念•设备状态检测：是指通过各种传感器和检测技术，实时收集设备的运行参数，对设备的工作状态进行实时监测和分析的过程。
其目的是及时发现设备的异常情况，预测设备可能出现的故障，从而采取相应的措施，避免故障的发生.•设备故障诊断：是在状态监测的基础上，通过分析设备的运行参数和故障特征，判断设备是否存在故障，确定故障的类型、位置和原因，并提出相应的解决方案的过程。
故障诊断的目的是减少设备的故障率，延长设备的使用寿命，提高设备的运行效率常用检测方法•振动检测：通过监测设备运行时的振动信号，分析振幅、频率、相位等参数来判断设备的状态。
例如，振幅增大可能表示设备存在不平衡、不对中、松动等问题；特定频率成分的变化可以对应不同的故障类型，如旋转机械中，不平衡故障会在旋转频率处出现明显的周期成分，转轴不对中时，旋转频率的 2 倍成分会明显加大。
常用的振动检测仪器有便携式测振仪、在线振动监测系统等.•温度检测：监测设备关键部位的温度变化，以发现过热等异常情况。
如轴承、电机绕组、变压器等部位温度过高，可能预示着润滑不良、散热问题、过载等故障。
可采用热电偶、热电阻、红外测温仪等温度传感器进行测量。
比如，通过监测轴承回油温度及瓦块温度，可及时发现滑动轴承的工作异常，避免烧瓦事故.•油液分析：对设备的润滑油或液压油进行理化性能分析和颗粒分析，以评估设备的磨损状况和润滑系统的工作状态。
润滑油的粘度、闪点、酸值等指标的变化，以及油中磨损颗粒的数量、大小、形貌和成分等，都能反映设备零部件的磨损程度和潜在故障。
常见的油液分析方法有光谱分析、铁谱分析、颗粒计数等.•电气检测：针对电气设备，测量电流、电压、电阻、绝缘电阻、局部放电等电气参数，以判断设备的电气性能是否正常。
例如，通过检测电动机的电流和电压，可以判断其是否过载、缺相；测量变压器的绝缘电阻和局部放电，可以评估其绝缘状况，及时发现绝缘老化、受潮、短路等故障隐患•无损检测：采用无损检测技术，如超声波检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等，检测设备内部的缺陷和损伤，而不破坏设备的结构和性能。
机械设备状态检测与故障诊断
机械设备状态检测与故障诊断1.简述设备故障诊断的目的和任务答:目的:①能及时的、正确的对各种异常状态或故障状态作出诊断,预防或消除故障,对设备的运行进行必要的指导,提高设备的可靠性、安全性和有效性,把故障降低到最低水平②保证设备发挥最大的设计压力③通过检测监视、故障分析、性能评估等,为设备结构改造、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息任务:①状态监测②故障诊断③指导设备的管理维修2.简述设备故障诊断技术的定义、内容、类型和方法答:定义:在设备运行中或基本不拆卸设备的情况下,掌握设备的运行状况,判定产生故障的部位和原因,以及预测预报设备状态的技术内容:设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三方面,实施过程为信号采集、信号处理、状态识别、诊断决策四方面类型:①按诊断对象分类: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②按诊断目的分类:功能诊断与运行诊断、定期诊断与连续诊断、直接诊断与间接诊断、常规工况与特殊工况诊断、在线诊断和离线诊断③按诊断方法完善程度分类:简易诊断、精密诊断技术方法:①传统方法:利用各种物理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;利用故障所对应的征兆来诊断②智能诊断:在传统诊断方法的基础上,将人工智能的理论的方法用于故障诊断③模式识别、概率统计、模糊数学、可靠性分析和故障树分析、神经网络、小波变换、分析几何等数学分支在故障诊断中应用3.机械设备故障的信息获取和检测方法有哪些?答:获取方法:直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法、设备性能指标的测定检测方法:①振动和噪声的故障检测:振动法、特征分析法、模态识别与参数识别法、冲击能量与冲击脉冲测定法、声学法②材料裂纹及缺陷损伤的故障检测:超声波探伤法、射线探伤法、渗透探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法、激光全息检测法、微波检测技术、声发射技术③设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测:光纤内窥技术、油液分析技术④温度、压力、流量变化引起的故障检测4.简述振动检测和诊断系统的组成和原理,说明其区别答:振动检测系统:信息输入-数据预处理-数据变换和压缩-特征提取-状态分类-{①显示、打印、绘图、储存②判断与决策-报警、审核、维修}诊断系统:激振器-被诊断对象-传感器-二次仪表-{①磁带记录仪②分析仪③数据采集、记录和存储器}-故障诊断系统5.测振传感器有哪些类型?简述其工作原理。
设备状态检测与故障诊断
• 设备状态监测的对象一般以重点设备为主。 目前，设备状态监测方法主要有两种：
•(1)由维修人员凭感官和普通测量仪，对设备的技 术状态进行检查、判断，这是目前在 机械设备监 测中最普遍采用的一种简易监测方法。 (2)利用各种监测仪器，对整体设备或其关键部位 进行定期、间断或连续监测，以获得技术状态的 图像、参数等确切信息，这是一种能精确测定劣 化和故障信息的方法。
设备状态检测与故障诊 断
2020/12/8
设备状态检测与故障诊断
一、设备状态监测与诊断技术
的基本概念
设备状态监测，是指用人工或专用的 仪器工具，按照规定的监测点进行间断 或连续的监测，掌握设备运行所处于的 状态，有压力、流量、温度、振动与噪 声等等。所谓的设备诊断技术，是指在 设备运行中或基本不拆卸的情况下，根 据设备的运行技术状态，判断故障的部 位和原因，并预测设备今后的技术状态 变化。
a、 生产设备关键性（A类）指大型、高速、检修费用昂贵，采用在 线监测系统、连续检测（投入费用较大）
b、 重要性生产设备（B类）采用离线状态监测仪器，配置便携式简 易或精密检测分析仪器（数采），定期采集数据进行分析，（投 入费用是可以接受的）
c、 一般性生产设备（C类）采用离线简易检测仪器，定一个标准来 进行评判，也是比较普遍采用的一种常规做法。投入费用低，易 掌握，便于普及。
设备状态检测与故障诊断
B： “定人”
设备状态检测，一般都采用离线数据采集 器，因此数据的真实性，在很大程度上也取决 于检测人员的综合素质，从事该工作应该有比 较强的责任心，因为离线检测仪器的传感器与 被检测的设备是分离的，其位置发生改变，得 到的数据会有很大区别，为了保证分析结果的 可信度，数据检测应该由“专人”负责，即 “定人”。
设备状态检测与故障诊断1
设备状态检测与故障诊断
绪 论
故障诊断的基础是建立在能量耗散原理上的。所有 设备的作用都是能量转换与传递，设备状态愈好， 转换与传递过程中的附加能量损耗愈小。例如机械 设备，其传递的能量是以力、速度两个主要物理参 数来表征，附加能量损耗主要通过温度及振动参数 表现。随着设备劣化程度加大，附加能量损耗也增 大。因此，监测附加能量损耗的变化，可以了解设 备劣化程度。
难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法。 按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接 观察法、振动噪声测试法、无损检测法、磨损物测 定法、机器性能参数测定法。
设备状态检测与故障诊断
设备状态检测与故障诊断
设备状态检测与故障诊断过程的主要环节
机械设备的状态检测与故障诊断的具体过程分为信 号检测、特征提取、状态识别、预报决策。 1.信号检测 正确选择测试仪器和测试方法，准确地测量出反 映设备实际状态的各种信号（应力参数、设备故 障劣化的征兆参数、运行性能强度参数等），由 此建立起来的状态信号属于初始模式。
设备状态检测与故障诊断
故障诊断的定义
“诊断”包括两方面的内容：“诊”是对设备的 客观状态作检测；“断”则是确定故障的性质、故障 的程度、故障的部位，说明故障产生的原因，提出对 策等。 综上，故障诊断就是在设备运行中或基本不拆卸 设备的情况下，监测设备运行的状态量，预测故障的 部位和原因以及其对设备未来运行的影响，从而找出 对策的一门技术。
设备状态检测与故障诊断
设备状态检测与故障诊断过程的主要环节
2.特征提取 将初始模式的状态信号通过放大或压缩、形式变 换、去除噪声干扰等处理，提取故障特征，形成 待检模式。 3.状态识别
根据理论分析结合故障案例，并采用数据库技术 所建立起来的故障档案库为基准模式，把待检模 式与基准模式进行比较和分类，即可区别设备的 正常与异常。
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其中，加速度传感器应用最广。
对机器进行实际监测与诊断时，首要问题就是机器有没 有问题（即状态是否正常？有没有故障？严重不严重？）， 解决的依据就是看振幅值的大小。具体方法有三种： 比照基线法（相对评价）：使用同一检测仪器、在同一工况 下、对同一测点持续监测机器的振动，将机器正常运行时 的振幅值归纳为基线值，按超过基线的某一倍数评判有无 故障和是否严重。 实践中，应关注机器实际运 行状况和解体检查的损坏情况， 积累经验，对基线值、报警值、 停机值进行调整与完善。
有了振动烈度量级的划分就可以用它表示机器的运行状况。
结论：振动幅值只能判定机器的好坏！
振动值偏大了，要停机！
2. 频率
频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。
根据振动频率的大小不同分为低频振动（f < 10
Hz）；中频振动（f = 10-1000 Hz）；高频振动（f > 1000 Hz）。
齿式联轴器角度不对 中
膜片联轴器不对 中
刚性联轴器的平行不 对中
刚性联轴器角度不对中
带轮不对中
平行不对中
角度不对中
电动机转速1500r/min 转频=1500/60=25Hz
测点A水平方向振动信号的频谱结构图 明显的2X特征
重新对中后 2X基本消失
离心压缩机系统
低频（低于工频的频率）
正常情况下，低频成分往往不存在或者很微量，当其相对增大时就 应该作为故障特征频率加以关注。 低频所对应的故障类型分为两种：一种是分数谐波振动，如1/2倍 频、1/3倍频、…，且频率成分较多，多数为摩擦及松动故障。例如密 封、油封、油挡的摩擦，轴承紧力不足等；另一种是亚异步振动（无 整分数倍关系），对应的是流体激振类故障，如旋转失速、喘振、油 膜涡动、油膜振荡等。
2013.5.15
状态检测与故障诊断通俗地讲就是给机器看病。人生病了要找医生， 医生对病人的诊断是基于体征检查基础上的分析判断（包括量体温、 验血、照X光、心电图、B超、甚至CT等等）。那么对机器故障的诊 断就要基于状态检测基础上的综合分析判断（包括测量振动值、观 察频谱、波形、轴心轨迹、趋势图等等）。
构成一个确定性振动有3个基本要素，即振幅d、 频率f 和相位φ。
因此，状态检测实际上就是围绕振动三要素展开的。
振动三要素及其在振动诊断中的应用
1. 振幅
振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。
在振动测量中，振幅可以分别用振动位移、振动速度和振动加速度值来描述 ， 而三者可以经过积分、微分相互转换。 振幅之所以要分别用位移、速度、加速度表示，是因为振动位移、振动速度、 振动加速度能分别清晰地反映不同频率范围内的振动强度。例如，频率低， 表明单位时间内振动的次数少和过程时间长，振动速度低，振动加速度更低， 而振动位移相对较大。 因此可以认为位移具体地反映了振动间隙的大小；速度反映了振动能量的大 小；加速度反映了振动冲击力的大小。 对应的测量用传感器有电涡流式位移传感器 ；磁电式速度传感器 ；压电式 加速度传感器。
为倍频。 其中，一倍频（工频、基频、转频）就是实际运行转速 频率。 例如，某机器的实际转速为6000r/min，那么转速频 率=6000/60=100r/s=100Hz 一倍频（工频、基频、转频）=100Hz 二倍频=200Hz 0.5倍频（半频）=50Hz
发生故障时有哪些频率呢？
故障特征频率
状态检测的目的在于掌握设备发生故障之前的异常征兆与劣化信 息，对设备运行状态进行评估，判定其处于正常或非正常状态，以 便事前采取针对性措施，控制和防止故障的发生。
故障诊断：则是根据状态检测所获得的信息，对设备可能要发生的故 障进行预报、分析和判断，确定故障的性质、类别、程度、原因和部 位，并预测设备状态今后的变化趋势，提出控制故障继续发展和消除 故障的调整、维修的对策措施，为设备维修提供正确的技术支持。 由某一故障引起的设备状态的变化称为故障的征兆。故障诊断的 过程就是从已知征兆判定设备上存在故障的类型及其所在部位的过程。 因此，故障诊断的方法实质上是一种状态识别方法。 设备状态监测是状态维修的初级阶段，通俗的说，它描述、反应 的是设备运行状态的好与坏。而设备诊断技术是状态监测后的识别和 判断阶段，能够确定设备“生病”的部位与原因。
在国际标准ISO2372中规定了转速为10~200转/秒的机器，在 10~1000赫的频率范围内机器振动烈度的范围，它将振动速度有效值从 0.11毫米/秒（人体刚有振动的感觉）到71毫米/秒的范围内分为15个量级。 振动烈度：是振动标准中的通用术语，它实际上就是振动速度的有效值。
为了便于实用，将机器运行质量分成四个等级： A级（良好）：机械设备正常运转时的振动级，此时机器的运行状
旋转机械状态监测与故障诊断的常用方法 ：
振动分析法 油液分析法 噪声诊断法 温度监测法 轴位移监测法 综合分析法 振动分析法是旋转机械状态监测与故障诊断 中运用最广泛、最有效的方法，是当前各种监 测技术中的主要方法。
振动：是物体运动的一种形式，通常是指物体经过其 平衡位置而往复变化的过程。 震动：物体自身动荡或使物体动荡。 地震、爆炸、火车经过时的震动等等。
X轴方向
如图1a为X方向
的频谱图和Y方向的 频谱图，图1b为合成 后的二维全息谱图。 这种图的优点是它可 以反映该测点全面的 各阶振动情况及各阶 Y轴方向
振动的相位关系。
二维全息谱图
结论：相位可以区分同频率的不同故障！
在产生振动的诸多因素中，机械部件本身的缺陷占有相当大的比 重。由于分析方法的进步和机械特性的深入研究，使得我们有可能通 过对振动信号的分析和处理，提取出反映机械特性及其缺陷的信息， 用科学方法进行推断，来判明机器所处的工作状态，判断出机器的各 种缺陷和故障。现在振动分析已经成为大型旋转机械状态监测和故障 诊断技术中的重要手段。 虽然我公司绝大部分都是小型设备，但设备产生振动的机理是一 样的。只要投入相应的人员和购买应有的仪器，再经过一段时间的积 累，完全可以做到在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，掌握设备 的运行状态，判定产生故障的部位和原因，并且预测设备运行状态的 发展趋势。
测点①垂直方向
常见故障的频谱特点
摩擦、松动、油膜涡动 不平衡 不对中 松动引起的谐波
滚动轴承的 诊断方法
采用频谱分 析法找出故障的 特征频率，从而 确定故障的类型 以及发生在哪一 元件上。
齿轮的故障诊断
齿轮常见故障 与特征频率
fm～载波频率（啮合 频率）； fe～调制频
率（旋转频率）。 在频谱图上，以啮合 频率fm为中心，以旋转 频率fe为间隔，对称分 布于fm两侧的频率，称 为边频带，简称边带。
结论：振动频率可以判定机器产生振动的原因及部位！
3.相位
造成工频发生异常增大的原因有 突发性不平衡（断叶片、破损等）； 渐发性不平衡（腐蚀、结垢等）；以 及轴弯曲、轴承间隙等等。
如何区分这些不同的原因呢？
相位主要用于比较不同振动运动之间的关系（时间差及 方位差），或确定一个部件相对于另一个部件的振动状况， 在区别相同故障频率的不同故障类型时（特别是不平衡） 往往起关键作用。 全息谱图是将在空间相距90°的二个同频率振动合成 的轴心轨迹，按频率顺序排列所得到的图形。全息谱图全 面反映了在同一测量截面上转子各主要振动分量（如一倍 频、二倍频、…）的振幅、频率、相位信息，对区分同一 种故障特征频率的不同类型的故障往往能起到很好的作用。
汽轮发电机组
汽轮机转速5550r/min（转频92.5Hz）
频谱结构显示测点①轴承振动信号存 在严重的非线性问题。根据这些情况判断 测点①轴承轴瓦存在松动，并由松动而引 起摩擦，处于松动与摩擦并存状态。
测点①垂直方向
经拆机检查，发现测点①轴承下轴 瓦表面巴氏合金局部龟裂脱落，有摩擦 烧伤痕迹（如图所示）。维修中更换了 轴瓦，重新调整了轴承间隙，紧固了各 联接部位，刮研了轴瓦接触表面使之保 持良好的接触。最终恢复了正常。
人：
量体温
照X光
B超
CT
机器：
测量温度
测量噪音 测量振动值 观察频谱
油液分析
状态监测：是指用人工或专用的仪器工具，按照规定的监测点进行 间断或连续的(周期)监测，掌握设备运行所处于的状态，判定设备 是处于正常状态还是异常状态的一种方法。可监测的设备动态参数 有压力、流量、温度、振动、油液与噪声等等。
态“良好”。 B级（合格）：已超过正常运转时的振级，但对机器的工作质量尚 无显著地影响，此种运行中状态是“容许”的。 C级（不合格）：机器的振动已达到相当剧烈的程度，致使机器只 能勉强维持工作，此时机器的运行状态称为“可容忍”的。 D级（停机）：机器的振动已大到使机器不能运转、工作，此种机 器的振动级是“不允许”的。
转速1480r/min
风机机组
振动速度有效值（mm/s）
测点
①
20.0 5.5 3.7
②
4.6 3.4 2.4
③
2.5 1.0 1.6
④
2.4 － －
⑤
－ 4.5 －
方位
水平 轴向 垂直
转速频率=1480/60 ≈25Hz
测点①水平方向频谱 从频率结构看，测点①水平方向的频率结构非常简单，几乎只 有一个约26Hz的频率，近似于转频。测点①最靠近风机叶轮，其 振动值最能反映风机叶轮的振动状态。据此判断风机叶轮存在不 平衡故障。
比照同类法（类比评价）：使用同一检测仪器、在相同工况下、 对相同测点测得的振幅值与型号完全相同的同类机器进行比较， 超过1.6倍时可认为有故障，超过2.5倍时可认为有较严重故障， 需停机检查。
比照标准法（绝对评价）：将测得的振幅值与制造商规定、行业 振动标准、国家振动标准、国际振动标准进行比照，来评价机 器振动状态的优劣。
各种不同类型的故障所引起的振动都有各自的 特征频率。