3设备状态监测和故障诊断技术 第三章 故障探测技术.ppt

宜宾职业技术学院 （第三章　故障探测技术） 第三章　故障探测技术 本章教学目标： 1、； 2、； 3、。 一、故障探测传感器 2、压电式传感器 压电式传感器是以某些晶体受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。它可以测量最终能变换为力的各种物理量，例如力、压力、加速度等。 工作原理 1）正压电效应 加力－变形－产生电荷 2）逆压电效应 施加电场－电介质产生变形－应力 压电式加速度传感器 核心：压电晶体材料 （2）等效电路 压电传感器相当于一个电容器， 受力后二极品板上产生电荷而呈现电压，故此可判 成二种形式的输出。 电容量： δ—晶片厚度 ε0 —真空介电常 A—面积 εr —材料相时介电常数 （4）加速度计的灵敏度：——轴向、横向 轴向灵敏度（通常所指）（分电荷、电压二种） 电荷灵敏度 Kq=qα/α [PC/m·s-2] 电压灵敏度 Kv=uα/α [mv/m·s-2] （4）安装 原则：加速度计的轴向要与被测量方向一致 2） 半导体应变片 （1）半导体应变片的工作原理――半导体材料的压阻效应，即是半导体材料，当某一轴受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。 （2） 相对金属丝来说，半导体材料的电阻系数很大，故而半导体应变片的灵敏度系数比金属应变片约高50－70倍。 3、动电式传感器 速度传感器 2、数据采集器 从本质上讲是属于中间变换器，即将传感器的信号输入数据采集器，数据采集器将其信号采集后，把模拟量变成二进制的数字量后进行存储，以备在后续仪器做分析处理之用。 （3）截断与泄漏的关系 三、噪声监测技术 垂直于传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能。 分贝运算 （2）相减 设总噪声的声压级为LpT，本底噪声为Lpe，噪声源为Lps。 3、噪声的主观评定 （2）宽带噪声的主观评定 宽带噪声：含有多种频率成份，频域宽的噪声（实际噪声） 4、测量仪表 5、噪声检测实例（机床） （1）运用精密声级计进行声级测量 （2）噪声的频率分析 四、润滑油磨粒监测技术 1、铁谱分析 1）基本原理 通过分析润滑油中的铁磁磨粒普安断设备故障。 待插入表11-1 待插入图11-1 3）铁谱仪的构成 （2）结构特点 （3）磨粒的沉积过程 直读式铁谱仪 4）铁谱分析技术及其应用 油样处理 仪器操作 铁谱分析技术 ② 标准磨粒SWPC浓度和大磨粒百分数PLP ③ 铁谱仪性能指标 （2）定性分析 应用 （参见齿轮磨损铁谱曲线） 待插图11-12 五、超声波探伤技术 3）超声场 2、波形及特点 3、超声波的传播 2 ）斜进入时的反射和折射 ①与距离有关 距离↑衰减↑ ②与材质有关 ③与f有关 f↑衰减↑ ④与波型有关 大—小顺序为表面波—横波—纵波 3、超声探头及其应用 4、超声波探伤显示方法 4、超声波探伤方法及应用 操作：将收、发头分别显示工件两侧 原理：发波工件接收→共有缺隔→有波能两衰减→据衰减判缺陷大小 说明关键点：缺陷使波产生额外的不同折射等，接收集量变少。 （3）脉冲反射法（目前应用较广） 显示方法：A型显示仪 垂直探伤法 操作：探头垂直或小于第一临界角→被测件 只产生纵波 斜角探伤法 （1）压力容器、管道壁厚检测 方法：反射、直探头、双晶片（收发） 壁厚 L=tc/2 t—发、收时间间隔 c—波速 c在应用的材料中不同，仪器上的c调整钮 调试方法：找一块同质的已知厚度的材料，调c测l与已知数比较。 （2）箱体、床身探伤—组织疏松 （3）轴类探伤 （3）焊缝探伤(横波斜角探伤) 六 温度监测技术 1、定义 2)热电势组成 热电势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。 (1)接触电动势 (2)温差电动势 (4) 中间温度定律 3、红外线测温 1）测温原理 自然界中，任何物体，当温度高于绝对零度时，都将有一部分能量以波的形式向外发射红外辐射。 通过检测测温元件因红外辐射而产生的物理量的变化量，以显示被测物体的热状态，从而实现设备的故障诊断。 2）红外测温仪 4、温度监测