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设备状态监测与故障诊断概论2019年9月2日1.1设备状态监测和故障诊断的含义1.2设备维修管理方式和状态监测技术手段1.3振动监测技术的最新发展哪些设备有问题?问题多严重?问题可能发生什么变化?应采取什么措施？设备哪有故障？什么原因？怎样维修？维修效果好不好？设备状态监测和故障诊断能做什么？状态监测的案例幅值.时间维修前效果二：情况更糟幅值.时间维修前效果三：效果不佳幅值时间维修前效果四：出现反复幅值.时间维修前效果一：预期目标检验设备维修实际效果状态反复特征值测量故障诊断设备状态监测和故障诊断的含义设备状态监测和故障诊断的关系状态监测→不断获取设备在运行中或相对于静态条件下的状态信息，通过对这些信息的分析和处理，并结合设备的历史状况，来定量地掌握设备的技术状态，预测设备寿命，为设备运行和按状态维修提供技术基础。故障诊断→简单的说，设备故障诊断就是给设备看病。指在设备运行情况下，对设备故障的性质、原因、部位、程度等进行识别诊断，并提供维护措施。设备状态监测和故障诊断是设备诊断中的两个过程，两者既密切联系又有区别。趋势分析停机保护趋势参数：•振动幅值•温度•其它过程参数压缩机电动机齿轮箱振动速度频率电动机转子动平衡电动机与大齿轮轴联轴器对中压缩机转子动平衡压缩机与小齿轮轴联轴器对中齿轮啮合－齿缺陷电机转速N0=1480转/分压缩机转速N1=6854.7转/分小齿轮齿数Z1=38大齿轮齿数Z0=176齿轮啮合频率Fm=N0Z0=N1Z1N02N03N0N12N13N1FmN1N1N1N1N0N0N0N1N1N1小齿轮左边带族小齿轮右边带族大齿轮左边带族大齿轮右边带族123465振动频谱分析设备故障诊断故障诊断的机理故障诊断的机理•故障程度：早期、中期、晚期，•缓慢劣化、渐变、突发状态监测适用于各种旋转设备•电机•泵•风机•压缩机•离心机•齿轮箱•传送带•搅拌机•滚筒/轧辊•汽轮机几乎所有的重要旋转设备状态监测适用于多个行业和领域•汽车•食品饮料•建筑•生命科学•航海•半导体•……•冶金•电力•石油化工•纸浆及造纸•矿山•水/污水1.1设备状态监测和故障诊断的含义1.2设备维修管理方式和状态监测技术手段1.3振动监测技术的最新发展事后维修(BreakdownMaintenance)对一些生产效益不高，或对生产并不直接影响，又易于维修的一般设备，考虑到经济性，安排为发生故障后再行修理。状态维修（ConditionBasedMaintenance）预防维修(PreventiveMaintenance)对一些关键、重要设备，按规定的周期和方法进行预防性检修，对一些备件进行更换，容易产生过剩维修。以设备当前的工作状况为依据，通过状态监测手段，诊断设备健康状况，从而确定设备是否需要检修，确定最佳检修时机。设备维修管理方式和状态监测技术手段状态维修的理论根据：P-F曲线P:潜在故障发生点F:功能故障发生点健康维护紧固调整润滑状态维修预防维护事后维修使用时间设备状态状态维修的特点不规定设备的修理周期，而是实时掌握、不断积累设备的状态信息，预测设备的劣化趋势和剩余寿命，根据具体情况制定不同的维修措施。状态维修的目标1.通过早期探测故障征兆，及时消除隐患，从而减少非计划检修；2.根据机器状态确定检修内容，给备件等检修准备赢得时间；3.根据机器异常的原因和部位，指导检修，从而减少过剩维修；状态监测的主要技术手段温度监测振动监测油液分析温度测量手段接触式测温：热电偶、热电阻非接触式测温：点温仪、红外热成像红外热成像图应用对象热工设备、工业锅炉、电动机、电器、电子设备油液分析通过对运行设备在用润滑油的代表性样品检测与分析，获得油中污染和变质产物的宏观或微观物态特征变化信息，进而确定设备润滑与磨损状态，给故障诊断提供数据支撑。铁谱分析仪磨损颗粒分析油液分析主要用于低速重载设备的故障确认不能用于共用油泵的设备油液取样很重要1.1设备状态监测和故障诊断的含义1.2设备维修管理方式和状态监测技术手段1.3振动监测技术的最新发展振动监测技术的发展趋势在线监测的普及无线监测技术的应用智能监测的应用远程监测的成熟在线监测的普及在线监测能够获取到更全面的设备状态信息，给精密诊断提供坚实的数据支撑在线产品的价格越来越便宜和劳动力成本的越来越高随着经济的发展，人们对恶劣环境的容忍度越来越低，需要用机器来完成在恶劣环境下的工作无线监测技术的应用实施成本低维护方便状态数据的处理过程数据需要用来给决策提供支持数据信息决策状态数据的处理谁处理？智能报警报警数据远程诊断500个测点的在线监测：12*3*500=18000条常规数据，500条长波形数据专业人员稀缺互联网在线监测、无线监测、智能监测、远程监测技术的综合应用，给设备的状态维修提供了坚实的技术支撑，解决了状态监测的诸多难题，为状态监测的发展注入了新的动力。总结在线监测的普及无线监测技术的应用智能监测的应用远程监测的成熟