状态监测与故障诊断技术培训讲学.ppt

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1、状态监测与故障诊断技术（1）故障的危害程度增大。一旦某一部件发生故障，就可能引起“链式反应”，导致整个生产系统不能正常运行，从而造成巨大的经济损失，严重的设备故障还会造成灾难性的事故和人员伤亡，产生不良的社会影响。例如，20世纪80年代，对全国14个省45个矿务局112个矿井抽样调查，因矿井提升机发生故障引起停工停产，甚至造成人员伤亡的事故，共有126例，伤亡272人，经济损失达七千万元。（2）设备的成本和维修费用激剧增加。美、日两国企业生产设备的年平均维修费用分别占企业固定资产的4%～8.5%和2.6%～12%，而我国的这个比例为12%～25

2、%。故障诊断技术的重要意义表现在以下三个方面：（1）从安全生产角度考虑，运用故障诊断技术可以快速、准确、及时地诊断是否出现故障，以及故障的类型、原因和部位，还能够发现设备的潜在危险，保证设备安全运行。（实例：赵固二矿风机）（2）从经济效益和社会效益角度考虑，尽管设备的故障诊断系统需要一定的初始投资，但是对于大型设备来说，投资与一次设备故障的损失相比要小得多。同时，故障诊断系统投入使用能够保证安全生产、提高生产效率和产品质量，从而降低生产成本和维修费用，给企业带来巨大的经济效益。例如，英国人1984年发表文章认为，对大型汽轮发电机组进行振动监视，

3、获利与投资之比为17:1。（实例：梨园矿提升机）（3）从生产管理和维修管理角度考虑，运用故障诊断技术能积累原始资料、预测设备运行的趋势，为生产和维修决策提供强有力的支持。第一节故障诊断的基础知识（掌握）一、故障的分类1．按故障的性质分类（1）人为故障（2）自然故障2．按故障产生的原因分类（1）先天性故障（2）使用性故障3．按故障发展速度分类（1）突发性故障（2）渐进性故障4．按故障持续时间分类（1）间断性故障（2）持续性故障5．按故障的程度分类（1）局部故障（2）完全故障6．按故障造成的后果分类（1）一般故障（2）轻微故障（3）严重故障（4）恶

4、性故障二、状态监测与故障诊断技术状态监测与故障诊断的三个阶段：状态监测、分析诊断、治理预防。（1）状态监测。状态监测是在设备运行中，对特定的特征信号进行检测、变换、记录、分析处理并显示、记录，是对设备进行故障诊断的基础工作。（2）分析诊断。分析诊断实际上包括两方面的内容：信号分析处理、故障诊断。信号分析处理的目的是把获得的信息通过一定的方法进行变换处理，从不同的角度提取最直观、最敏感、最有用的特征信息。分析处理可用专门的分析仪器或计算机进行。图谱识别巡回检测设备传感器信号采集、数据显示分析处理、状态识别故障诊断、决策运行维护停机检修治理预防故障

5、诊断是在状态监测与信号分析处理的基础上进行的。故障诊断需要根据状态监测与信号分析处理所提供的能反映设备运行状态的征兆或特征参数的变化情况，有时还需要进一步与某些故障特征参数（模式）进行比较，以识别设备是运转正常还是存在故障。若存在故障，则要诊断故障的性质和程度、产生原因或发生部位，并预测设备的性能和故障发展趋势。（3）治理预防。根据设备故障情况，治理预防措施行巡回监测、监护运行、立即停机检修三种。（4）设备状态监测与故障诊断的区别与联系。设备状态监测与故障诊断既有区别又有联系，在生产实际中，有时又将二者统称为设备故障诊断。实际上，没有监测就没有

6、诊断，诊断是目的，监测是手段；监测是诊断的基础和前提，诊断是监测的最终结果。（5）故障诊断方法的分类诊断对象：旋转、往复、电气设备、机械零件、工程结构。诊断目的和要求：在线和离线、功能和运行、定期和连续、间接和直接、常规和特殊。诊断手段：振动、声学、温度、强度压力等。诊断的完善程度：简易、精密、系统综合。辨识故障模式：统计识别、函数识别、逻辑识别、模糊识别、灰色识别、神经网络。表1-1故障诊断方法分类分类依据分类内容诊断对象①旋转机械故障诊断②往复机械故障诊断③机械零件故障诊断④工程结构故障诊断⑤电气设备故障诊断诊断目的和要求①在线诊断和离线诊

7、断②功能诊断和运行诊断③定期诊断和连续诊断④直接诊断和间接诊断⑤常规诊断和特殊诊断诊断手段（信号物理特性）①振动诊断②声学诊断③温度诊断④强度诊断⑤污染诊断诊断手段（信号物理特性）⑥光学诊断⑦电参数诊断⑧压力诊断⑨金相诊断诊断方法的完善程度①简易诊断②精密诊断③系统综合诊断识别故障模式①统计识别诊断②函数识别诊断③逻辑识别诊断④模糊识别诊断⑤灰色识别诊断⑥神经网络识别诊断第二节故障诊断技术的发展与应用（掌握）一、故障诊断的发展与应用概况1.国外故障诊断发展概况设备的故障诊断自有工业生产以来就已经存在，不同的时期故障诊断具有不同的特点。在19世纪

8、，设备的技术水平和复杂程度都很低，这一时期主要采用事后维修方式；进入20世纪后，设备的技术复杂程度有了提高，设备故障或事故对生产的影响显著增加，这样就