機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的意義,機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的意義是什么

大家好！今天讓小編來大家介紹下關(guān)于機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的意義,機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的意義是什么的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

振動測量與設(shè)備故障診斷

;一、 概述;機械故障診斷學(xué)是一門近二十年內(nèi)發(fā)展起來的新學(xué)科，是現(xiàn)代化設(shè)備維修技術(shù)的重要組成部分，并且正在日益成為設(shè)備維修管理工作現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志。此項技術(shù)的應(yīng)用主要是對確保機械設(shè)備的安全，提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約維修費用以及防止環(huán)境污染起著很重要的作用。在機械故障設(shè)備的的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)中有多種方法可使用。例如振動監(jiān)測技術(shù)、油液分析技術(shù)、紅外測溫技術(shù)、聲發(fā)射技術(shù)、無損檢測技術(shù)等。其中振動監(jiān)測技術(shù)是普遍采用的基本方法，因為振動的理論和測量方法都比較成熟，且簡單易行。另外，據(jù)統(tǒng)計，機械故障90%可以從振動測量中檢測出來。振動測量和信號分析一直是作為預(yù)知維修的主要手段，各行業(yè)設(shè)備部門要開展這項工作一般都是從這二方面起家的。振動監(jiān)測技術(shù)就是“對設(shè)備的振動信號進(jìn)行檢測、分析處理，故障識別和預(yù)報的一種技術(shù)”。二、簡易診斷與精密診斷設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是指對設(shè)備（部件、零件）的某些特征參數(shù)進(jìn)行測試，并根據(jù)所得測定值與規(guī)定的正常值來作比較以判斷設(shè)備的工作狀態(tài)是否正?；虍惓＃ù嬖诠收希?，也稱為簡易診斷。設(shè)備故障診斷技術(shù)則不僅要對機器設(shè)備的狀態(tài)是否正常作出判斷，更重要的是對機器故障的原因、部位及嚴(yán)重程度作出估計。故稱為精密診斷。目前比較普及的還是簡易診斷（狀態(tài)監(jiān)測），而精密診斷真正用于生產(chǎn)還是少數(shù)，而且主要用于高精尖設(shè)備上。這一狀況歐美和日本都一樣，具有普遍性。這表明簡易診斷比較成熟，簡便易行，而精密診斷還屬于一種開發(fā)性技術(shù)，尚不夠成熟。另外精密診斷的費用也比較高，需要精密的儀器，要由經(jīng)過專門訓(xùn)練的工程師來進(jìn)行，所以只在重要的設(shè)備上進(jìn)行。這一點對我國開發(fā)推廣診斷技術(shù)時值得注意。當(dāng)前應(yīng)該把重點放在普及簡易診斷或狀態(tài)監(jiān)測上。同時積極開發(fā)精密診斷技術(shù)，使它盡快達(dá)到使用水平。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，利用簡易診斷儀器可以解決設(shè)備運行中50%的故障。由此可見，簡易診斷在設(shè)備管理與維修中的重要作用。以日本新日鐵公司為例，看設(shè)備診斷技術(shù)在設(shè)備管理與維修中的應(yīng)用：（圖1）新日鐵認(rèn)為：在大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，為確保全系統(tǒng)設(shè)備的正常運行，有兩項技術(shù)必須實行。一是有效地監(jiān)視機器狀況，即“設(shè)備監(jiān)測技術(shù)”。二是精確的診斷方法。即：“精密診斷技術(shù)”。1.“設(shè)備監(jiān)測技術(shù)”。這類技術(shù)應(yīng)滿足如下要求a、能迅速地對各種類型的機械進(jìn)行測量a能進(jìn)行現(xiàn)場結(jié)論b、經(jīng)濟(jì),使用方便;c、目前，新日鐵在這方面已開發(fā)出了一系列的硬件，專門用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的各類設(shè)備，新日鐵把用于設(shè)備監(jiān)測技術(shù)的硬件分為三類：（1） 第一類是供日常檢查人員隨身攜帶使用的，能定量顯示結(jié)果的各種小型儀器。譬如：機器檢測器，油膜檢測器，小型測振儀、馬達(dá)檢測器，聲發(fā)射裂紋檢測器等。（2） 第二類是監(jiān)視儀表，通常是安裝在現(xiàn)場的，可進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采樣，自動數(shù)據(jù)記錄與作為傾向管理的圖譜相對照，異常情況判別圖譜顯示等等，譬如：旋轉(zhuǎn)機械監(jiān)視儀，壓縮機監(jiān)測儀，熱軋機監(jiān)視儀等。（3） 第三類是數(shù)據(jù)<這需要第一類儀器測量得到的數(shù)據(jù)作為輸入才能進(jìn)行工作?？勺詣犹幚泶罅繙y量數(shù)據(jù)，并記錄，儲存與控制圖譜相對照，發(fā)出控制信號等2.“精密診斷技術(shù)”當(dāng)通過使用設(shè)備監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行測量，與作為傾向管理的圖譜或數(shù)值相比較之后，當(dāng)指出已存在故障或者是預(yù)測可能發(fā)生故障時，有必要進(jìn)行精密診斷，通過精密診斷，不僅要確定故障是否的確存在，并且，當(dāng)存在故障時，還需診斷出它的位置，原因及程度，新日鐵認(rèn)為：這類技術(shù)必須由專門的、稱為精密診斷檢查的技術(shù)人員來進(jìn)行，在這方面，新日鐵近幾年來也開發(fā)出了二類儀器：（1） 一類是專門用的儀器，主要是用于旋轉(zhuǎn)機械的，這類儀器通常必須配合各種軟件技術(shù)（譬如：參照診斷手冊，振動嚴(yán)重性判據(jù)等）進(jìn)行使用，同時，結(jié)合設(shè)備狀況進(jìn)行分析、判斷，譬如：旋轉(zhuǎn)機械自動診斷系統(tǒng)，自動平衡儀，聲發(fā)射裂紋分析儀等。（2） 另一類是通用儀器，用于狀態(tài)診斷的測量及分析的儀器。譬如：信號;記錄儀信號分析儀，傳遞函數(shù)分析儀等;由“設(shè)備監(jiān)測技術(shù)”和“精密診斷技術(shù)”這大類技術(shù)就構(gòu)成了新日鐵的“設(shè)備狀態(tài)診斷系統(tǒng)”如圖2所示。;三、振動測量在機器狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用;1. 測量方法的進(jìn)步一臺設(shè)計得很好的機器，它的固有振級也很低。但當(dāng)機器磨損、基礎(chǔ)下沉、部件變形時，機器的動態(tài)性能開始出現(xiàn)各種細(xì)微的變化：軸變得不對中，部件開始磨損，轉(zhuǎn)子變得不平衡，間隙增大。所有這些因素都在振動能量的增加上反映出來。因此，振動加劇常常是機器要出毛病的一種標(biāo)志，而振動是可以從機器的外表面測到的。過去，設(shè)備工程師根據(jù)經(jīng)驗靠手摸、耳聽來判斷機器是否正?；蚱涔收鲜欠裨诎l(fā)展。但今天機器的轉(zhuǎn)速很高，許多起警告性的振動出現(xiàn)在高頻段，因此，只有用儀器才能檢測出來。做法是：在機器運行良好的狀況下，具有一個典型的振級和頻譜特征。而當(dāng)機器的故障在發(fā)展的時候，機器的動態(tài)過程以及機器零件上的一些作用力也隨著變化，從而影響機器的振動能級和頻譜的圖形。通過這樣的振動的測量和分析，我們可以知道機器的工作狀態(tài)的變化以及是否需要維修。把振動測量用于機器狀態(tài)監(jiān)測值得注意的是：成功未必取決于初期大量投資去配備帶高級計算機的分析儀器。許多成功的例子開始是在具有代表性的機組中采用不太昂貴的模擬式振動表和分析儀。當(dāng)取得經(jīng)驗并計劃擴充時，就自然地發(fā)展為采用更快更強有力的儀器。明智的做法是一開始就購買高質(zhì)量的儀器。如果許多新方案由振動測量方面經(jīng)驗有限的工程師來承擔(dān)，加上測量結(jié)果不準(zhǔn)確而且前后矛盾就會大大限制視情維修的可信度。上海星晟檢測儀器有限公司就是遵循這一思路開發(fā)出一系列便攜式測量儀器。像：VIB-5、VIB-10、VIB-15、VIB-20、BT2000、BA2010等產(chǎn)品。2. 測量儀器及測量系統(tǒng)對振動進(jìn)行周期監(jiān)測的儀器系統(tǒng)按其復(fù)雜程度可分成三檔：（1） 簡單系統(tǒng)最簡單的系統(tǒng)是用一種直讀式的袖珍振動表在一定的頻率范圍內(nèi)去測量振動級別。把測量結(jié)果與通用標(biāo)準(zhǔn)或每臺機器的專用參考值相比較。對那些用振動測量進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測以取得經(jīng)驗的人員來說，一個高質(zhì)量的手持振動計是需要的。這種振動計在10~1000HZ或10~10000HZ的頻率范圍內(nèi)能讀出單一的振動**度或速度的均方根值（RMS）或峰值。速度的RMS值可直接與標(biāo)準(zhǔn)的振動嚴(yán)重性評定值相比較，從而知道需要維修的程度。雖然寬頻帶振動計在早期故障檢測、診斷及損壞預(yù)測方面的作用是有限的，但也是必須的。（2） 振動狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)（a） 頻率分析的基本系統(tǒng)用于機器狀態(tài)監(jiān)測的頻率分析系統(tǒng)有若干種配置方式。如果想從有限的投資開始而且只有幾十個測量點時（不是幾百和幾千個測量點），電池供電的振動分析儀和振動能級;是優(yōu)越的。這種配套裝置能對各監(jiān)測點依次畫出其窄帶頻譜圖。每次測量和分析約需要幾分鐘，每個測量點的數(shù)據(jù)用手工登記在記錄卡上。把每個測量點的參考頻譜記錄下來并復(fù)制在透明的卡片上。以后取得的頻譜放在參考頻譜下面，兩張卡片一對照立即可以找到差別所在。如果某一頻率的振級增加就畫出其振級——時間曲線，從而可預(yù)測其發(fā)展趨勢。有些用戶平時只進(jìn)行有規(guī)律的簡單寬帶監(jiān)視，當(dāng)振級有明顯變化時才應(yīng)用頻率分析。這種方式有助于故障發(fā)展的診斷而不能用于早期警告和趨勢發(fā)展的規(guī)律分析。（b） 先進(jìn)的機器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)有大量的機器測點需要監(jiān)測時，采用更完善的系統(tǒng)是合理的。操作人員可用**度計與數(shù)據(jù)采集器）把每一個測試點的振動信號直接記錄下來?；卦O(shè)備科后，再送到計算機里，用軟件進(jìn)行分析，這樣做的優(yōu)點是：速度快、擴大了儀器功能，改善了檢測能力并降低了測量成本。（3） 永久性的機器振動監(jiān)測上面提到的機器振動監(jiān)測系統(tǒng)都是基于周期性的測量與校對。而永久性監(jiān)測首先應(yīng)用于那些對生產(chǎn)過程起重要作用的單臺設(shè)備，當(dāng)機器出現(xiàn)突然變化時，能立即或在幾分鐘之內(nèi)向控制室提出警告，以便在災(zāi)難性故障出現(xiàn)之前即采取有效措施。這種系統(tǒng)在發(fā)電、石油化工工業(yè)中用得很多，用來監(jiān)視汽輪機、進(jìn)料泵和壓氣機等設(shè)備。永久性狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的首要條件是要有高可靠性、長期的穩(wěn)定性及抗惡劣環(huán)境及抗誤報警的能力，堅固的機器設(shè)計、能在潮濕與有灰塵的條件下工作再加上例行環(huán)境試驗才能滿足上述的嚴(yán)格要求。**度計、電纜、接線盒等特別堅固的前線設(shè)備也需能在高溫下工作。這種系統(tǒng)還包括一個自動測試系統(tǒng)，以便在事故報警時，操作人員立即核對哪些儀器的功能是正常的。（資料來源：西域科技）

數(shù)控機床機械故障診斷的任務(wù)是什么？

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什么是機械故障診斷？

機械故障診斷 需要進(jìn)一步確定故障的性質(zhì)，程度，類別，部位，原因，發(fā)展趨勢等，為預(yù)報，控制，調(diào)整，維護(hù)提供依據(jù)。主要包括信號檢測，特征提取，狀態(tài)識別，診斷決策。 診斷技術(shù)發(fā)展幾十年來，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，成為各國研究的熱點。從診斷技術(shù)的各分支技術(shù)來看，美國占有領(lǐng)先地位。美國的一些公司，如Bently，HP等，他們的監(jiān)測產(chǎn)品基本上代表了當(dāng)今診斷技術(shù)的最高水平，不僅具有完善的監(jiān)測功能，而且具有較強的診斷功能，在宇宙、軍事、化工等方面具有廣泛的應(yīng)用。美國西屋公司的三套人工智能診斷軟件（汽輪機TurbinAID，發(fā)電機GenAID，水化學(xué)ChemAID）對其所產(chǎn)機組的安全運行發(fā)揮了巨大的作用。還有美國通用電器公司研究的用于內(nèi)燃電力機車故障排除的專家系統(tǒng)DELTA；美國NASA研制的用于動力系統(tǒng)診斷的專家系統(tǒng)；Delio Products公司研制的用于汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)噪聲原因診斷的專家系統(tǒng)ENGING COOLING ADCISOR等。近年來，由于微機特別是便攜機的迅速發(fā)展，基于便攜機的在線、離線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)日益普及，如美國生產(chǎn)的M6000系列產(chǎn)品，得到了廣泛的應(yīng)用。 英國于70年代初成立了機器保健與狀態(tài)監(jiān)測協(xié)會，到了80年代初在發(fā)展和推廣設(shè)備診斷技術(shù)方面作了大量的工作，起到了積極的促進(jìn)作用。英國曼徹斯特大學(xué)創(chuàng)立的沃森工業(yè)維修公司和斯旺西大學(xué)的摩擦磨損研究中心在診斷技術(shù)研究方面都有很高的聲譽。英國原子能研究機構(gòu)在核發(fā)電方面，利用噪聲分析對爐體進(jìn)行監(jiān)測，以及對鍋爐、壓力容器、管道得無損檢測等，起到了英國故障數(shù)據(jù)中心的作用。目前英國在摩擦磨損、汽車、飛機發(fā)動機監(jiān)測和診斷方面仍具有領(lǐng)先的地位。 歐洲一些國家的診斷技術(shù)發(fā)展各具特色。如瑞典SPM公司的軸承監(jiān)測技術(shù)，AGEMA公司的紅外熱像技術(shù)；挪威的船舶診斷技術(shù)；丹麥的B&K公司的振動、噪聲監(jiān)測技術(shù)等都是各有千秋。日本在鋼鐵、化工等民用工業(yè)中診斷技術(shù)占有優(yōu)勢。東京大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、京都大學(xué)、早稻田大學(xué)等高等學(xué)校著重基礎(chǔ)性理論研究；而機械技術(shù)研究所、船舶技術(shù)研究所等國立研究機構(gòu)重點研究機械基礎(chǔ)件的診斷研究；三菱重工等民辦企業(yè)在旋轉(zhuǎn)機械故障診斷方面開展了系統(tǒng)的工作，所研制的“機械保健系統(tǒng)”在汽輪發(fā)電機組故障監(jiān)測和診斷方面已經(jīng)起到了有效的作用。 我國診斷技術(shù)的發(fā)展始于70年代末，而真正的起步應(yīng)該從1983年南京首屆設(shè)備診斷技術(shù)專題座談會開始。雖起步較晚，但經(jīng)過近幾年的努力，加上政府有關(guān)部門多次組織外國診斷技術(shù)專家來華講學(xué)，已基本跟上了**在此方面的步伐，在某些理論研究方面已和**不相上下。目前我國在一些特定設(shè)備的診斷研究方面很有特色，形成了一批自己的監(jiān)測診斷產(chǎn)品。全國各行業(yè)都很重視在關(guān)鍵設(shè)備上裝備故障診斷系統(tǒng)，特別是智能化的故障診斷專家系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)、石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)、以及高科技產(chǎn)業(yè)中的核動力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉(zhuǎn)機械故障診斷系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)了20種以上的機組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來做現(xiàn)場故障診斷的便攜式現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器。透平發(fā)電機、壓縮機的診斷技術(shù)已列入國家重點攻關(guān)項目并受到高度重視；而西安交通大學(xué)的“大型選轉(zhuǎn)機械計算機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)”，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“機組振動微機監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)”。東北大學(xué)設(shè)備診斷工程中心經(jīng)過多年研究，研制成功了“軋鋼機狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”，“風(fēng)機工作狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)”，均取得了可喜的成果。 可用于機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監(jiān)測和無損檢測探傷為主，其他技術(shù)或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領(lǐng)域最廣、理論基礎(chǔ)最為雄厚、研究得最為充分。目前，在振動信號的分析處理方面，除了經(jīng)典的統(tǒng)計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數(shù)辨識外，近來又發(fā)展了頻率細(xì)化技術(shù)、倒頻譜分析、共振解調(diào)分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基于非平穩(wěn)信號假設(shè)的短時傅里葉變換、Winger分布和小波變換等。而當(dāng)代人工智能的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力，故障診斷的專家系統(tǒng)不僅在理論上得到了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，且己有成功的應(yīng)用實例，作為人工智能的一個重要分支，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究己成為機械故障診斷領(lǐng)域的一個最新研究熱點。 隨著計算機技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及新興的虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，故障診斷裝置和儀器己經(jīng)由最初的模擬式監(jiān)測儀表發(fā)展到現(xiàn)在的基于計算機的實時在線監(jiān)測一與故障診斷系統(tǒng)和基于微機的便攜式監(jiān)測分析系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般具有強大的信號分析與數(shù)據(jù)管理功能，能全面記錄反映機器運行狀態(tài)變化的各種信息，實現(xiàn)故障的精確診斷。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)成為目前的一個研究開發(fā)熱點。

研究與發(fā)展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的意義是什么?

研究與發(fā)展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的意義有（BCD）。

A.可以避免事故發(fā)生  B.有助于將按時維養(yǎng)改為視情維養(yǎng)  C.有助于實現(xiàn)故障預(yù)測和報警  D.能夠降低設(shè)備生產(chǎn)成本

在線狀態(tài)檢測與故障診斷的定義的擴展：

狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷就是給機器看病。人不可能不生病，機器在運行過程中出現(xiàn)故障也是不可避免的。

狀態(tài)監(jiān)測是指通過一定的途徑了解和掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，包括利用監(jiān)測與分析儀器（在線的或離線的），采用各種檢測、監(jiān)視、分析和判別方法，對設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)做出評估（屬于正常、還是異常），對異常狀態(tài)及時做出報警，并為進(jìn)一步進(jìn)行的故障分析、性能評估等提供信息和數(shù)據(jù)。

故障是指機械設(shè)備喪失了原來所規(guī)定的性能或狀態(tài)。通常把設(shè)備在運行中所發(fā)生的狀態(tài)異常、缺陷、性能惡化、以及事故前期的狀態(tài)統(tǒng)統(tǒng)稱為故障，有時也把事故直接歸為故障。

研究與發(fā)展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的優(yōu)點的擴展：

1、及時發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，以便采取相應(yīng)的措施，避免、減緩、減少重大事故的發(fā)生；

2、一旦發(fā)生故障，能自動紀(jì)錄下故障過程的完整信息，以便事后進(jìn)行故障原因分析，避免再次發(fā)生同類事故；

3、通過對設(shè)備異常運行狀態(tài)的分析，揭示故障的原因、程度、部位，為設(shè)備的在線調(diào)理、停機檢修提供科學(xué)依據(jù)，延長運行周期，降低維修費用。

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