本文主要介绍2012年注册资产评估师考试《机电设备评估基础》第九章 设备故障检测与故障诊断技术的知识点精讲辅导，希望对您的复习有所帮助!!

第三节　设备故障诊断常用的方法

一、振动测量法

★（一）振动的分类

确定性振动和随机振动。

★（二）振动的基本参数

振幅、频率和相位是振动的基本参数。

振动的运动规律除了可以用位移的时间历程描述外，还可以用速度和加速度的时间历程来描述。

★★★★（三）常用的测振传感器

1.压电式加速度传感器。

包括压紧弹簧、质量块、压电晶片和基座等基本部分。

压电式加速度计属于能量转换型传感器。无需外电源，灵敏度高而且稳定，有比较理想的线性。

2.磁电式速度传感器。典型的能量转换型传感器。

这种传感器输出功率大，性能比较稳定，可以做成不同结构形式，因此应用较普遍。但存在机械运动部件，寿命比较短。

3.电涡流位移传感器。

属于能量控制型传感器。涡流位移传感器属于非接触式测量。线性范围大、灵敏度高、频率范围宽、抗干扰能力强、不受油污等介质影响以及非接触测量。

电涡流位移传感器被广泛用来测量汽轮机、压缩机、电动机等旋转轴系的振动、轴向位移、转速等。

★★★（四）异常振动分析方法

1.振动总值法

振动值可用加速度、速度或位移来表示，通常都选用振动速度这个参数。

2.频谱分析法

频谱分析就是将时域信号变换为频域信号（在时域信号中，横坐标是时间；而在频域信号中，横坐标是频率或圆频率），得到频谱图，从而获得信号的频率结构。频谱分析通常由频谱分析仪完成。

由于一台设备中各个零部件具有确定的振动频率，因此做出频谱图与其正常谱图（或称原始谱）进行比较，就能较方便地寻找振源，诊断出故障部位和严重程度。当频谱图上出现新的谱线时，就要考虑到设备是否发生了新的故障。

通常是先采用测振仪进行振动总值的检测。当发现振动总值有较快增大，并有接近或超出最大允许界限值的趋向时，再对实测振动信号进行频谱分析。

3.振动脉冲测量法：专门用于滚动轴承的磨损和损伤的故障诊断。

二、噪声测量法

★（一）噪声测量的主要参数

1.进行噪声测量时，常用声压级、声强级和声功率级表示其强弱，也可以用人的主观感觉进行度量，如响度级等。

2.噪声的主观量度：响度、响度级、等响曲线

人耳感觉到的声音的强弱不仅与声压有关，而且还与声音的频率有关。

★★★★（二）噪声测量仪器

噪声测量中，最常使用的仪器是传声器和声级计。

1.传声器

（1）电容传声器

电容传声器的基本结构是一个电容器。电容传声器属于能量控制型传感器。

电容传声器灵敏度高，动态范围宽；输出特性稳定，对周围环境的适应性强。

（2）压电传声器

由具有压电效应的晶体来完成声电转换，属于能量转换型传感器。

压电传声器具有结构简单、成本低、输出阻抗低、电容量大（可达1000pF）、灵敏度较高等优点。但性能受温度、湿度影响较大。

2.声级计

不仅用来测量声级，还能与各种辅助仪器配合进行频谱分析、记录噪声的时间特性和测量振动等。

声级计按其用途分为一般声级计、脉冲声级计、积分声级计和噪声暴露计（噪声剂量计）等。

声级计按其精度分为：0型声级计（实验室用标准声级计）；1型声级计（一般用途的精密声级计）；2型声级计（一般用途声级计）；3型声级计（普及型声级计）。

计权网络是基于等响曲线设计出的滤波线路，分为A、B、C、D四种。通过计权网络测得的声压级称为计权声压级。

对应四种计权网络测得的声压级分别称为A声级（L A）、B声级（LB）、C声级（LC）和D声级（LD），分别记为dB（A）、dB（B）、dB（C）和dB（D）。

A计权网络除对低频噪声衰减最强外，对高频噪声反应最为敏感。

3.声级计的校准。每次测量开始和结束都要进行校准，两次差值不应大于1dB。

★★（二）故障噪音的识别方法

三种判断标准：绝对标准、相对标准和类比标准。

在绝对标准中，利用测取的噪声信号的特征量值与标准特征量值进行比较；

在相对标准中，利用测取的噪声信号的特征量值与正常运行时的特征量值进行比较；

在类比标准中，利用同类设备在相同工况条件下的噪声信号的特征量值进行比较。

三、温度测量法

★★★（一）测温仪表

接触式测温装置：测温元件与被测对象直接接触，通过热交换进行测温。

1.热电偶。热电偶与后续仪表配套可以直接测量出0°C～1800°C范围内液体、气体内部以及固体表面的温度。精度高，测量范围宽，便于远距离和多点测量等优点。

热电偶是基于热电效应进行测量的。

【注意】钨铼系热电偶长期使用的最高温度达2800°C，短时间使用可达3000°C；镍铬-金铁热电偶在4K温度下也能保持大于10μV/°C的热电势率，是一种理想的低温热电偶。

2.热电阻温度计：热电阻温度计利用材料的电阻率随温度变化而变化的特性，与电桥相配合，将温度按一定函数关系转换为电量。

按敏感材料的不同，有金属热电阻温度计和半导体热电阻温度计两种。

3.红外测温仪器

红外测温仪器是利用红外辐射原理，采用非接触方式。核心是红外探测器，它能把红外辐射能转变为电能。

常用的红外测温仪器有：

（1）红外测温仪：是红外测温仪器中最简单的一种。品种多、用途广泛、价格低廉，用于测量物体"点"的温度。

（2）红外热像仪。它能把被测物体发出的红外辐射转换成可见图像，这种图像称为热像图或温度图。

（二）通过测温测量所能发现的常见故障

轴承损坏、流体系统故障、发热量异常、污染物质积聚、保温材料损坏、电器元件故障、非金属部件的故障、机件内部缺陷、裂纹探测等。

★★★★四、裂纹的无损探伤法

（一）目视--光学检测法

对于封闭结构内部不能直接观察的零件，主要使用工业内窥镜进行目视--光学检测。

（二）渗透探测法

使着色渗透液或荧光渗透液渗入机件表面开口的裂纹内，然后清除表面的残液，用吸附剂吸出裂纹内的渗透液，从而显示出缺陷图像的一种检验方法。不能检验内部缺陷。

（三）磁粉探测法

探测法可以发现铁磁材料表面和近表面的裂纹，以及气孔、夹杂等缺陷。其缺点是这种探测法不能探测缺陷的深度。

（四）射线探测法：χ射线和γ射线。

主要用来探测机件内部的气孔、夹渣、铸造孔洞等立体缺陷，当裂纹方向与射线平行时也能被探测出来。缺点是，当裂纹面与射线近于垂直时就难以探测出来，对微小裂纹的探测灵敏度低，探测费用较高，射线对人体有害。

（五）超声波探测法。

可以探测垂直于超声波的金属和非金属材料的平面状缺陷。

可探测的厚度大、检测灵敏度高。缺点是探测时有一定的近场盲区、探测结果不能记录、探测中采用的耦合剂易污染产品等。

（六）声发射探测法。

动态检测、在加载或运行状态下进行；裂纹主动参与，提供裂纹活动的信息；灵敏度高、覆盖面大、不会漏检；但是，不能反应静态缺陷情况。

（七）涡流探测法。

适用于导电材料表面或近表面探伤；灵敏度高，可自动显示报警；非接触式，可用于高温测量；可用于显示、记录和报警，并可估算缺陷的位置和大小。

不足：深层缺陷难以探测、影响因素多、存在边界效应。

★★★五、磨损的油液污染检测法

（一）油液光谱分析法：光谱分析法对分析油液中有色金属磨损产物比较适用。用于早期、精密的磨损诊断。

（二）油液铁谱分析法：油液铁谱分析能提供磨损产物的数量、粒度、形态和成分四种参数，通过研究即可掌握有关的磨损情况。

（三）磁塞检查法：用肉眼直接观察，用于检查磨损后期磨粒尺寸大于70μm的情况。

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