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第二节　设备故障诊断技术和它的实施过程

一、设备故障诊断的实施过程

测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息，通过对信号的处理和分析，并结合设备的历史状况，定量识别设备及其零部件的技术状态，并预知有关异常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要的对策的技术，即设备故障诊断技术。

诊断技术的三个阶段：状态监测，分析诊断，治理预防。

(一) 状态监测

通过传感器，采集设备在运行中的各种信息，把它转变为电信号或者其他信号，再把这个信号送到信号处理系统进行处理。

信号处理系统主要就是把有用信号提取出来，而把无用信号、干扰信号排除。

(二) 分析诊断

包括状态识别和诊断决策两个部分，状态识别就是把这些参数或者图谱和参考的参量或者参考的图谱进行比较，来识别设备是否存在故障，通过这样状态识别以后，就可以做出诊断结果，即分析诊断。

(三) 治理预防

根据分析诊断得出的结论，确定治理修正预防的办法。包括调度、改变操作、更换停机检修等等。

二、状态监测与故障诊断的区别与联系

状态监测是故障诊断的基础和前提，没有状态监测就谈不上故障诊断。而故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，诊断是目的。

三、设备故障诊断技术的分类，有三种分类方法：

(一)按照诊断的目的、要求和条件分类，分为功能诊断和运行诊断、定期诊断和连续监测、直接诊断和间接诊断、在线诊断和离线诊断、常规诊断和特殊诊断、简易诊断和精密诊断等等。

1、功能诊断和运行诊断。功能诊断主要是针对新安装的设备或刚刚维修过的设备，而运行诊断更多是起到状态监测的功能。

2、定期诊断和连续监测。

3、直接诊断和间接诊断。

直接诊断是直接根据关键零部件的状态信息来确定其所处的状态，例如轴承间隙、齿面磨损.直接诊断迅速可靠，但往往受到机械结构和工作条件的限制而无法实现。

间接诊断是通过设备运行中的二次效应参数来间接判断关键零部件的状态变化。由于多数二次效应参数属于综合信息，因此在间接诊断中出现伪警或漏检的可能性会增加。

4、在线诊断和离线诊断。

在线是指对现场正在运行设备的自动实时监测;而离线监测是利用磁带记录仪等将现场的状态信号记录后，带回实验室后再结合诊断对象的历史档案进行进一步的分析诊断或通过网络进行的诊断。

5、常规诊断和特殊诊断。

常规诊断是在设备正常服役条件下进行的诊断，大多数诊断属于这一类型诊断。但在个别情况下，需要创造特殊的服役条件来采集信号，例如，动力机组的起动和停机过程要通过转子的扭振和弯曲振动的几个临界转速采集起动和停机过程中的振动信号，停车对诊断其故障是必须的，所要求的振动信号在常规诊断中是采集不到的，因而需要采用特殊诊断。

6、简易诊断和精密诊断。

简易诊断一般由现场作业人员进行。凭着听、摸、看、闻来检查。也可通过便携式简单诊断仪器,如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外测温仪等对设备进行人工监测，根据设定的标准或凭人的经验确定设备是否处于正常状态。

精密诊断一般要由专业人员来实施。采用先进的传感器采集现场信号，然后采用精密诊断仪器和各种先进分析手段(包括计算机辅助方法、人工智能技术等)进行综合分析，确定故障类型、程度、部位和产生故障的原因，了解故障的发展趋势。

(二)按诊断的物理参数分类

振动、声学、温度、污染、无损诊断、压力诊断等等，都是按物理参数分类。

表9-1　按诊断的物理参数分类

诊断技术名称 　状态检测参数

振动诊断技术 　平衡振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数

声学诊断技术 　噪声、声阻、超声以及发射等

温度诊断技术 　温度、温差、温度场以及热象等

污染诊断技术 　气、液、固体的成分变化，泄漏及残留物等

无损诊断技术 　裂纹、变形、斑点及色泽等

压力诊断技术 　压差、压力及压力脉动等

强度诊断技术 　力、扭矩、应力及应变等

电参数诊断技术 　电信号、功率及磁特性等

趋向诊断技术 　设备的各种技术性能指标

综合诊断技术 　各种物理参数的组合与交叉

(三)按照按诊断的直接对象分类

各种不同的对象，诊断方法、诊断的技术、诊断的设备都有很大区别，按照机械零件、液压系统、旋转机械、往复机械、工程结构等等来进行区分。

表9-3　按直接诊断对象分类

诊断技术名称 直接诊断对象

机械零件诊断技术 　齿轮、轴承、转轴、钢丝绳、连接件等

液压系统诊断技术 　泵、阀、液压元件及液压系统等

旋转机械诊断技术 　转子、轴承、叶轮、风机、泵、离心机、汽轮发电机组及水轮发电机组等

往复机械诊断技术 　内燃机、压气机、活塞及曲柄连杆机构等

工程结构诊断技术 　金属结构、框架、桥梁、容器、建筑物、静止电气设备等

工艺流程诊断技术 　各种生产工艺过程

生产系统诊断技术 　各种生产系统、生产线

电器设备诊断技术 　发电机、电动机、变压器、开关电器

【例题4•多选题】设备故障诊断通常分为状态监测、分析诊断和治理预防三个阶段，其中分析诊断包括状态识别和诊断决策。下列各项中，属于分析诊断阶段工作内容的包括 ( )。(2007)

A.获得诊断决策的可靠依据——征兆

B.将反映设备运行状态的征兆与故障状态参数进行比较，来识别设备是否存在故障

C.找出故障产生的原因及发生的部位

D.预测设备的性能和故障发展的趋势

E.确定治理修正的办法

答案：BCD

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