设备监测与故障诊断

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1、设备监测与故障诊断设备监测与故障诊断现实生活和工业过程中恶性事故时有发生转子事故现实生活和工业过程中恶性事故时有发生透平机械事故设备监测与故障诊断现实生活和工业过程中恶性事故时有发生水轮机事故设备监测与故障诊断现实生活和工业过程中恶性事故时有发生美国哥伦比亚号载人航天飞机失事设备监测与故障诊断现实生活和工业过程中恶性事故时有发生断裂部位三峡塔带机断裂事故2002年9月3日设备监测与故障诊断机电设备状态监测与故障诊断对关键设备进行状态监测和故障诊断可以提高设备的可靠性，实现“事后维修”到“预知维修”的转变，提高企业和设备的管理水平，保证产品的质量，避免重大事故的发生

2、，降低事故危害性，从而获得潜在的巨大经济效益和社会效益。机电设备故障诊断的意义：日本应用故障诊断技术后，事故发生率减少75%，维修费用降低25～50％。英国对2000个国营工厂的调查表明，采用状态监测和故障诊断技术后，每年可节省维修费用3亿英镑，而故障诊断系统的成本为0.5亿英镑。机电设备状态监测与故障诊断国外诊断技术的发展概况：★美国最早，1967年美国宇航局倡导成立了机械故障预防小组（“MFPG”）★70年代英国机械保健中心成立，并用于核发电、钢铁、电力等诊断。★71年日本开始发展自己的TPM（全员生产维修）：钢铁、石油、化工、铁路★进而欧美许多国家都在重视发

3、展。如瑞典SPM轴承监测、挪威船舶诊断、丹麦B&K的振动与声发射诊断机电设备状态监测与故障诊断国内诊断技术的发展概况：★天津大学从1982年起研究齿轮传动、轴承、齿轮箱、切削过程等方面的诊断与监控技术，成果主要：1、设备的智能诊断与预测维修系统2、设备在线自动报警与保护通用监控系统3、动态测试与信号分析系统4、模态分析系统★华中理工大学：汽轮发电机组诊断专家系统、钢丝绳诊断系统★西安交通大学：旋转机械故障诊断RB—20，用于炼油行业★国防科技大学：望远号远洋考察船的在线监控与故障诊断系统★哈尔滨工业大学：20万KW汽轮发电机组诊断机电设备状态监测与故障诊断诊断技术

4、的特点：★技术研究和积累较多★在石化、电力等方面的应用较多，效益好、易诊断★传统机械制造业应用少，主要原因是传动结构复杂、企业效益普遍不好★汽车制造业已经逐步重视，如：玉柴、吉普、桑塔纳、一汽、重庆长安、“九五”攻关项目等机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统:离线监测与故障诊断定期或不定期的巡检的方式采集现场数据，然后回放到计算机，由计算机软件进行监测与诊断分析。特点：离线分析，对突发故障无能为力，但可精细分析例如：基于便携式数采仪的故障诊断与预测维修系统（天津大学机电科技中心）机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：离线监测与故障诊断在线

5、监测与故障诊断由传感器及高速实时数采硬件、控制计算机及监测分析软件组成。特点：在线监测，可以给出设备的当前状态，捕捉突发故障并进行精细分析。例如：在线故障诊断与自动报警系统（天津大学机电科技中心）机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：在线监测与故障诊断机床电源计算机监控箱记录、文件机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：在线监测与故障诊断机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：前瞻性的故障诊断模式：以网络技术和计算机技术为基础，开发出主从分布式网络化集成在线监控与诊断系统。特点：充分

6、挖掘和发挥网络信息交换、资源共享的优点，充分利用科研院所的专家资源，实现“移动的是数据而不是人”，在网络层面上实现故障信息的挖掘和故障类型的确诊。例如：中国设备远程诊断网http://www.chnpfd.com（天津大学机电科技中心）状态监测与故障诊断系统：。。。。。。。。。。。….信号调理信号调理信号调理机组机组现场工控机….信号调理信号调理信号调理机组机组现场工控机。。。。。。。。。。。….信号调理信号调理信号调理机组机组现场工控机远程计算机局域网多机组网络化实时监测模式机电设备状态监测与故障诊断机电设备状态监测与故障诊断状态监测与故障诊断系统：前瞻性的故障

7、诊断模式：机电设备状态监测与故障诊断设备状态监测与故障诊断主要包括如下几个环节：机电设备状态信息的获取状态特征的提取状态判断与决策测取的信号应能反映设备的状态与故障信息，具体包括：振动、声、力、温度、超声、油污染、锈蚀、转速、扭矩、功率、电流、电压等。其中：振动信号最常用，方法成熟，信息量大；声信号采用非接触测量，测取方便，信息量大，但容易受干扰方法：以振动测量为例，可以测：加速度、速度、位移。通常采用加速度传感器。机电设备状态监测与故障诊断一、状态信息的获取压电加速度传感器加速度传感器输出的电荷量与振动加速度成正比。传感器必须与前置电压放大器、电荷放大器或测量放

8、大器配用。