馮斌

摘要：機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)是機(jī)電設(shè)備狀態(tài)管理的核心技術(shù)之一，是維修模式的決定因素。主要是通過獲得設(shè)備在各種工況下表現(xiàn)出來的振動(dòng)、噪聲、溫度以及潤滑油、介質(zhì)油、工作參數(shù)、泄漏等所有狀態(tài)信息的綜合分析來識(shí)別設(shè)備的狀態(tài)、異常類型及程度，其本質(zhì)是一個(gè)包含信號(hào)采集信息提取、信息綜合、故障識(shí)別和信息利用的過程。在狀態(tài)管理中，檢測(cè)診斷技術(shù)的作用覆蓋從信息獲取到識(shí)別和利用的所有機(jī)電技術(shù)過程。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備;故障檢測(cè);診斷技術(shù)

一、機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)的意義

生產(chǎn)設(shè)備具有高度自動(dòng)化、連續(xù)化、規(guī)?；?、精密化、裝備先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，設(shè)備管理與維修的目的是確保設(shè)備功能、精度、可靠性和效率，并通過設(shè)備改造，持續(xù)滿足對(duì)產(chǎn)品升級(jí)、產(chǎn)能質(zhì)量提高及綠色生產(chǎn)的要求。隨著設(shè)備現(xiàn)代化程度的提高，機(jī)電設(shè)備管理原有的維修方式事后維修和預(yù)防維修，已不能滿足其需要，與之相適應(yīng)的維修模式是以狀態(tài)維修為主多種維修方式并存的管理模式。狀態(tài)維修的關(guān)鍵是設(shè)備狀態(tài)信息的管理與掌握。

設(shè)備檢測(cè)診斷技術(shù)做為設(shè)備狀態(tài)信息管理的核心支撐技術(shù)之一，所發(fā)揮的作用越來越突出，如果檢測(cè)診斷技術(shù)和手段落后，設(shè)備的劣化趨勢(shì)和故障不能及時(shí)準(zhǔn)確地診斷，設(shè)備的狀態(tài)不能準(zhǔn)確地把握和掌控，就無法進(jìn)行狀態(tài)管理與維修。因此，只有重視和普及推廣應(yīng)用設(shè)備檢測(cè)診斷這門前沿技術(shù)，并走點(diǎn)、線的結(jié)合，區(qū)域和中心的結(jié)合，設(shè)備狀態(tài)、工藝生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量等信號(hào)的結(jié)合的綜合檢測(cè)診斷發(fā)展之路，才能適應(yīng)設(shè)備大型化、連續(xù)化、電氣自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化帶來的信息激增的局面，實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備管理現(xiàn)代化。

二、機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)的主要作用

1、正確指導(dǎo)維護(hù)檢修，確保設(shè)備穩(wěn)定可靠經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行

機(jī)電設(shè)備的不同零部件有不同的壽命周期，盲目地解體或更換將造成人力、物力、備品備件的極大浪費(fèi)。一般情況下很難僅憑人的感官和經(jīng)驗(yàn)把故障原因檢查出來，而復(fù)雜、先進(jìn)的設(shè)備是不能輕易進(jìn)行拆卸檢查的。這就要求運(yùn)用先進(jìn)的儀器和科學(xué)的方法即運(yùn)用設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)，對(duì)狀態(tài)信息做出準(zhǔn)確的判斷，供相關(guān)部門依據(jù)這些狀態(tài)信息制定維護(hù)檢修計(jì)劃，包括維修時(shí)間、檢查內(nèi)容和更換部件等等，以提高維修費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性。

2、復(fù)雜設(shè)備的狀態(tài)受工藝過程的影響

不合適的參數(shù)匹配，可能引起某些故障特征，此時(shí)的設(shè)備狀態(tài)信息所反映的現(xiàn)象不能孤立地視為設(shè)備問題;工藝或操作性問題也可能引發(fā)設(shè)備故障。于是需要通過運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)來改善設(shè)備的狀態(tài)。工藝過程、設(shè)備狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量所提供的信息互相制約，只有通過有機(jī)協(xié)調(diào)，狀態(tài)才能保持最佳。

3、為設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、改造完善、工藝升級(jí)

產(chǎn)品質(zhì)量提高等保證設(shè)備所具有的工作能力，包括功能、精度、效率、可靠性、運(yùn)行參數(shù)、環(huán)境指標(biāo)、能量消耗等方面處于最佳狀態(tài)。

三、設(shè)備故障檢測(cè)診斷的工作內(nèi)容

設(shè)備故障檢測(cè)診斷工作的主要內(nèi)容是圍繞設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)信息的有效獲取，并應(yīng)用各種分析處理技術(shù)和方法手段，得出狀態(tài)結(jié)果，在設(shè)備管理各環(huán)節(jié)中有效應(yīng)用。設(shè)備狀態(tài)管理的過程，是通過技術(shù)手段和管理方式的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)管理各項(xiàng)功能和目標(biāo)的過程。

1、設(shè)備基本屬性信息獲取

設(shè)備基本屬性信息包括設(shè)備的基本參數(shù)（代碼信息、型號(hào)、功率、投產(chǎn)日期等）、設(shè)備的設(shè)計(jì)性能參數(shù)（性能曲線、額定功率、額定轉(zhuǎn)速等）、設(shè)備各類部件型號(hào)規(guī)格（軸承、齒輪等通用備件的型號(hào)或參數(shù)、用油品種等）和設(shè)備的產(chǎn)能信息（產(chǎn)品的規(guī)格品種、生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量要求等）等。

2、設(shè)備運(yùn)行過程中的物理量值和狀態(tài)判斷過程中間信息的獲取

（1） 新設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)的原始測(cè)量值獲取。包括安裝尺寸等靜態(tài)量的原始測(cè)量值及振動(dòng)、溫度、應(yīng)力、電流等動(dòng)態(tài)量的原始測(cè)量值。這些狀態(tài)信息不僅可以作為評(píng)價(jià)設(shè)備設(shè)備原始狀態(tài)的有效依據(jù)，也是以后設(shè)備維修時(shí)狀態(tài)的恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）設(shè)備運(yùn)行中各類動(dòng)態(tài)物理量獲取。對(duì)不同的設(shè)備類別而言，表征狀態(tài)的動(dòng)態(tài)物理量也有較多的選擇。如機(jī)械設(shè)備有振動(dòng)、噪聲、轉(zhuǎn)速、溫度、應(yīng)力、磨損、變形等;電氣設(shè)備有電壓、電流、介損、耐壓等;液壓設(shè)備有清潔度、壓力、流量、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等。這些狀態(tài)信息由各類設(shè)備維護(hù)、生產(chǎn)運(yùn)行、專業(yè)檢測(cè)人員等通過檢查或測(cè)量獲得。

（3）經(jīng)分析處理后能表征狀態(tài)的中間數(shù)據(jù)獲取。包括與故障判斷相關(guān)的各類統(tǒng)計(jì)值、特征值、圖譜等，主要由各類計(jì)算方法、數(shù)據(jù)處理儀器裝備對(duì)直接測(cè)量信息進(jìn)行處理后獲得，如運(yùn)用振動(dòng)診斷領(lǐng)域內(nèi)的時(shí)域分析、頻域分析、概率密度統(tǒng)計(jì)等產(chǎn)生的數(shù)值、譜圖、曲線等，磨損分析的磨粒形貌，紅外成像的溫度場(chǎng)分布等。這些中間數(shù)據(jù)是故障判斷的主要依據(jù)。

3、從設(shè)備檢修、維護(hù)及其他渠道獲取的狀態(tài)信息

從設(shè)備管理的相關(guān)部門或系統(tǒng)獲取涉及設(shè)備檢修、維護(hù)的項(xiàng)目、周期等信息，了解故障發(fā)生的各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，包括發(fā)生的實(shí)績及原因統(tǒng)計(jì)，以及設(shè)備備件的庫存情況、制造周期、費(fèi)用情況等信息。此外，在跟蹤檢修結(jié)果反饋方面，主要了解檢修后運(yùn)行的情況，了解檢修內(nèi)容及更換備件的情況，了解過程中更換部件異常的程度及其他相關(guān)情況。

四、開展機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)診斷工作的前提條件

1、掌握提升基本技能

要做好設(shè)備檢測(cè)診斷工作，前提條件之一是提升專業(yè)人員自身的基本技能，包括對(duì)設(shè)備本身及工藝有一定了解，如設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、生產(chǎn)運(yùn)行的工藝過程，輸入輸出等。基本掌握故障的機(jī)理，搞清故障原因及其狀態(tài)效應(yīng)，出現(xiàn)故障之后對(duì)應(yīng)的物理特征。能夠進(jìn)行故障概率的統(tǒng)計(jì)分析，歸納常見故障的模式和特征，選擇最合適的手段和方法，對(duì)癥提取故障敏感參數(shù)及特征，制定相應(yīng)的處理方案和措施。

2、重視推廣應(yīng)用機(jī)電設(shè)備檢測(cè)診斷技術(shù)

設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)是狀態(tài)管理的核心技術(shù)之一，是維修模式的決定因素，其主要作用是獲得設(shè)備的結(jié)果狀態(tài)信息，即根據(jù)設(shè)備在各種工況下表現(xiàn)出來的振動(dòng)、噪聲、溫度以及潤滑油、介質(zhì)油、工作參數(shù)、泄漏等所有狀態(tài)信息的綜合分析來識(shí)別設(shè)備的狀態(tài)、異常類型及程度，其本質(zhì)是一個(gè)包含信號(hào)采集信息提取、信息綜合、故障識(shí)別和信息利用的過程。在狀態(tài)管理中，診斷技術(shù)的作用覆蓋從信息獲取到識(shí)別和利用的所有技術(shù)過程。因此，現(xiàn)代大型流程企業(yè)，只有重視和普及推廣應(yīng)用設(shè)備檢測(cè)診斷這門前沿技術(shù)，并走點(diǎn)、線的結(jié)合，區(qū)域和中心的結(jié)合，設(shè)備狀態(tài)、工藝生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量等信號(hào)的結(jié)合的綜合檢測(cè)診斷發(fā)展之路，才能適應(yīng)設(shè)備大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化帶來的信息激增的局面，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理現(xiàn)代化。

3、充分利用網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)

隨著規(guī)模擴(kuò)大，特別是一業(yè)多地的局面已經(jīng)形成，單一的、各自獨(dú)立的檢測(cè)診斷系統(tǒng)已不能適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的要求，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備診斷技術(shù)相結(jié)合的分布綜合檢測(cè)診斷系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這種系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，把分布在各處的傳感器與各種服務(wù)器和管理站點(diǎn)聯(lián)系起來，并綜合利用設(shè)備狀態(tài)、工藝生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量等信號(hào)，資源能夠共享，尤其是遠(yuǎn)程診斷網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)、分析軟件和診斷知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的共享，診斷專家在異地可以實(shí)時(shí)地對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行會(huì)診，提高診斷的準(zhǔn)確性。利用網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)ο嚓P(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升設(shè)備人員的技術(shù)素質(zhì)。

結(jié)論：

通過以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)電設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)就是以機(jī)電設(shè)備管理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為內(nèi)容，以建立現(xiàn)代維修制度—預(yù)知維修，降低維修費(fèi)用為目標(biāo)。對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是設(shè)備實(shí)行點(diǎn)檢，進(jìn)而實(shí)行預(yù)知維修的前提和技術(shù)基礎(chǔ)，而預(yù)知維修則是依據(jù)監(jiān)測(cè)診斷的結(jié)果采取的一種適時(shí)維修。

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