設(shè)備診斷技術(shù)是應(yīng)用先進(jìn)的測試和分析儀器和計算機(jī)技術(shù),檢查和識別設(shè)備的實時技術(shù)狀態(tài),
診斷它是否正常,并預(yù)測未來的技術(shù)。
從系統(tǒng)工程的觀點來看,診斷系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個部分:
1)故障診斷技術(shù)手段——監(jiān)測、分析裝置和診斷軟件;
2)故障診斷的執(zhí)行者——受過專門訓(xùn)練的操作人員;
3)被診斷對象——設(shè)備或系統(tǒng)
設(shè)備故障診斷是根據(jù)設(shè)備運行時產(chǎn)生的不同的信息變化規(guī)律,識別設(shè)備運行狀態(tài)是正常還是異常,因此,設(shè)備診斷過程通常包括了信息獲得、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和診斷決策等過程。
使用傳感器從被診斷的設(shè)備或系統(tǒng)中獲得原始信息是設(shè)備診斷的第一步。傳感器使用方式有兩種,它可以永久地安裝在機(jī)器或設(shè)備某一固定部位(如狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的傳感器都是固定地安裝在一個監(jiān)測部位),也可以采用手持式傳感器巡回檢測方式,這時傳感器往往與便攜式測量或記錄儀表,如振動計、聲級計、數(shù)據(jù)采集器、磁帶記錄儀等配套使用。固定安裝方式的傳感器可以較方便地長期性獲得機(jī)器運行的狀態(tài)參數(shù),并將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和分析系統(tǒng)進(jìn)行處理。
手持式傳感器和便攜式檢測記錄儀表配套的檢測方式比較靈活,可以隨時根據(jù)需要選擇測點位置,但是必須在現(xiàn)場進(jìn)行。這種方式實際上已經(jīng)包括了數(shù)據(jù)采集過程,它只適用于設(shè)備簡易診斷和間斷式狀態(tài)監(jiān)測。
數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理也是設(shè)備診斷過程的第二步。為了使設(shè)備診斷得到正確的結(jié)論,數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)得到的信息必須有高的保真度,因此,在信號的采集和傳輸過程中,必須注意被噪聲污染,在背景噪聲較大的地方,信號應(yīng)該經(jīng)過數(shù)字化處理后再進(jìn)行傳輸。當(dāng)有很多個信號需要采集和傳輸時,必須使用信號采集器或多路電子開關(guān),以實現(xiàn)定時采樣和檢測的目的。但是,有很多從傳感器獲得的電信號并不具備直接進(jìn)行信號處理(或數(shù)據(jù)處理、分析)的條件,必須進(jìn)行阻抗變換、信號放大、濾波等處理,這些處理稱信號預(yù)處理,信號預(yù)處理和數(shù)據(jù)采集有時往往結(jié)合在一起,難以具體劃分。
數(shù)據(jù)處理是設(shè)備診斷中重要的一環(huán),它往往是由各種分析儀,信號處理儀或計算機(jī)來完成。由傳感器上獲得的信息往往都是各種物理量(應(yīng)力、溫度、位移、速度、電流、噪聲等)的動態(tài)波形,而這些動態(tài)波形往往又是由很多幅值、頻率、相位不同的波形混疊而成,為了分解信號內(nèi)的各種頻率成分的有效值,為了全面地揭示動態(tài)波形中包含的信息,必須對信號進(jìn)行加工處理——信號處理。
信號分析可以采用各種數(shù)學(xué)處理分析方法,如時域分析、頻域分析、幅值域分析等。這些分析有些已經(jīng)可以通過硬件來實現(xiàn),如 FFT、數(shù)字濾波等,大大提高了分析和處理速度。診斷就是根據(jù)對機(jī)器運行狀態(tài)檢測和監(jiān)測所得的信息,進(jìn)行趨勢分析和故障識別,確定機(jī)器運行是否存在故障,以及故障性質(zhì)和故障部位,作出診斷決策,制定設(shè)備維修計劃,確定設(shè)備繼續(xù)運行還是停機(jī)檢修。在設(shè)備診斷領(lǐng)域中,目前已經(jīng)出現(xiàn)了大量的診斷軟件(其中也包括專家系統(tǒng)),這些診斷軟件的出現(xiàn),大大地提高了診斷的效率和可靠程度,它們能完成大量的數(shù)據(jù)處理,識別故障和作出診斷結(jié)論。
但是到目前為止最終的診斷結(jié)論還是由人來作出的。這是因為診斷軟件和專家系統(tǒng)的推理功能還沒有完善到代替該領(lǐng)域?qū)<业牡夭?,而且?fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境也難以在診斷軟件中全面考慮,診斷能力還受到一定限制。但是設(shè)備診斷技術(shù)的總趨勢是采取更多的計算機(jī)來輔助診斷,開發(fā)出更多適應(yīng)性強(qiáng)的診斷軟件(包括專家系統(tǒng)),使設(shè)備診斷效率和準(zhǔn)確性更高。
上面介紹的設(shè)備故障診斷過程是一個完整的程序,但是在實際使用中,不是每一次診斷都要進(jìn)行完整的程序檢測,往往省略了某些過程和環(huán)節(jié),例如采用簡易診斷技術(shù)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行“健康”檢查,在檢測過程中只是采集數(shù)據(jù)和作出判斷,確定設(shè)備狀態(tài)是否正常,還是需要立即維修或作進(jìn)一步診斷,并不需要使用復(fù)雜的手段進(jìn)行全過程的診斷。
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