设备状态监测和设备故障诊断技术(交流版.pdf

1 设备状态监测与设备故障诊断技术 第一章：绪论 第一节：什么是设备诊断技术 机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又 有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。机械设备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。具体来说，就是通过测取设备运行的状态 信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，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），再进一步 预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取 得最优的运行效果。 主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。 其中，状态监测也被称为简易诊断，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）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门 限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。如果对设备进 行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就 可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。 诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产 生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们 常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。 1. 设备状态监测 以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。 2. 设备故障诊断 以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。 设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的 一门综合性学科。它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识 别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。 第二节：故障诊断的目的 机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地 运行，具体来说就是： 2 1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消 除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。确保设备在运行中的可靠 性、安全性和有效性。 2 ．制定合理的检（监）测维修制度，保证设备工作时发挥最大的设计能力，在 允许的条件下，充分挖掘设备潜力，延长设备的服役期限和使用寿命，降低 设备全寿命周期费用。 3 ．通过检测监视、故障分析、性能评估等，为设备修改结构、优化设计、合理 制造及生产过程工艺参数控制提供必要的依据。 第三节：故障诊断的任务 机械设备故障诊断的基本任务包括三大方面：监视设备运行状态，判断其是 否正常；诊断设备的故障，预测将来的发展趋势，并提出消除异常或故障的思路； 指导设备的管理和维修。 机械设备故障诊断的作用可以理解为： 1.判断设备的运行状况； 2.分析设备的故障原因； 3.提供科学检修的依据； 4. 降低设备维修和维护成本； 5.提供决策信息，保证生产安全 第四节：开展设备故障诊断工作的意义 1．有利于提高设备的管理水平。 2 ．避免重大设备事故发生，减少事故的危害程度。 3 ．可以获得潜在的巨大经济效益和社会效益。 第五节：故障诊断的主要步骤 1．信号采集：设备劣化或发生故障后，会伴随各种状态信号出现，它们是故障 信息的载体。所以，采集包含异常或故障信息的状态信号是设备 诊断技术的首要环节。采用合适的传感器和测量方法来采集信号 十分重要。 2 ．信息处理：在采集设备有用信息的时候，很多干扰信号也会被采集，会使那