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2024年机械设备故障检测诊断技术发展前景

随着科技的快速发展，如今的机械设备越来越精密，造价也越来

越高，而如果机械设备在使用过程中出现故障就会对企业的生产和工

作人员的人身安全构成威胁。机械设备故障检测诊断技术是在设备运

行状态下能够实时检测并诊断设备是否存在故障隐患的部位，做到及

时发现及时解决，从而避免人员伤亡以及经济损失，是当前国内外研

究的热点技术。本文介绍了当前主要的机械设备故障检测诊断技术，

并指出其未来的发展趋势。

随着科学技术的发展，如今机械设备的精密程度和造价都越来越

高，因此，一旦出现故障就会导致严重的后果，首先是机械设备损坏

带来的修理费用、停工等直接经济损失，其次在机械出现故障时可能

会导致工作人员的伤亡，除此之外还会导致环境的污染等，因此，要

对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断，并根据诊断结果及

时采取相关措施，力求将损失降为最小的同时，保证机械设备的运行

安全、防止突发事故的产生，机械设备故障检测诊断技术就是基于这

样的需要而迅速发展起来的。

1.机械设备故障检测诊断技术现状

1.1.振动监测诊断

振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最

广泛的技术，是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行

是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲，振动监测诊断技术在监测

过程中对设备无任何干扰，因此在实际工作中具有简便易行的优点。

在实践中，要根据机械设备本身的振动特点来选择合适的传感器对其

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振动速度、加速度、位移等参数进行采集，然后通过A/D转换器将采

集到的模拟信号转化为数字信号，并传输给数据诊断系统，诊断系统

对所传过来的数据进行分析，将分析结果以曲线图的形式输出在显示

屏上，供工作人员参考，工作人员凭借这些谱图来判断机械设备运转

是否正常，是否存在异常部位。

1.2.噪声监测诊断技术

在机械设备运行过程中，机械的振动总是不可避免的，尤其是在

某些部位异常的情况下，通常会产生异常的噪声，这就给机械设备故

障检测诊断提供了一个出路。通过噪声来对机械设备进行检测诊断的

技术方法主要有人工方法和频谱分析方法等。其中，人工方法就是利

用人耳的听觉来判断设备运行的声音是否正常，是否存在非正常的噪

音，并判断噪音声源的大概位置，如噪音不明显，还可借助于声音放

大器、声级计等寻找噪声源。频谱分析法就是利用声探头来对声源进

行识别，然后将声音数据生成频谱图，用以判断是否存在异常声源和

异常声源的位置。

1.3.红外测温检测诊断技术

红外测温检测诊断技术的工作原理就是利用机械设备在运行过程

中，零部件的表面会由于摩擦作用产生一定的热量（表现为零部件表

面的温升），而如果某零部件发生异常则其摩擦力越大，表面温度上

升程度就越高，因此可以通过红外测温仪器采集到的温度数据来判断

机械设备的运行状况是否正常，如有异常就会及时发现，以便采取措

施，防止进一步恶化成为故障甚至导致事故，有利于提高设备的使用

寿命。

2.当前机械设备故障检测诊断技术的不足之处

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2.1.没有一套完整的检测诊断技术理论体系

当前的机械设备故障检测诊断的各种技术缺乏一套完整的理论体

系，因此在实践中往往是特定的设备可能发生的特定故障，采用相应

特定的检测诊断技术，并且该项技术的应用是否合理有效也缺乏相应

的评价标准，因此当前的各种检测诊断技术都不能做到普遍的应用。

2.2.故障检测诊断的准确性有待提高

当前的机械设备故障检测诊断技术抗干扰能力较差，以噪声监测

诊断法为例，由于故障产生的振动噪声与机械设备特征噪声之间的关

系较为复杂，即便是同种设备由于制造、安装等偶然因素也会导致差

异性很大，同时在监测过程中可能会产生噪声的叠加，如不对信号进

行过滤、提纯等处理就会导致数据不准确，或者即便对信号进行了相

应的处理也会产生误差，造成结果与实际情况的偏离。除此之外，传

统的故障检测诊断技术对检测仪器、仪表的质量、精密度以及工作人

员的工作经验等均有较大程度的依赖性，这些都成为检测数据不准确

的潜在因素。

3.机械设备故障检测诊断技术的发展趋势

3.1.多学科多技术相结合

随着计算机技术、网络技术、人工智能技