设备状态监测与故障诊断技术第3章设备故障诊断的技术.pptx
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设备状态监测与故障诊断技术PPT课件 03-设备故障诊断的技术基础
a x A 2 sin(t )
位移、速度、加速度都是同 频率的简谐波。
三者的幅值依次为A、A、 A 2。
相位关系：加速度领先速度 90º; 速度领先位移90º。
常用的振动时域参数
位移信号 峰峰值。单位为微米（m） 速度信号 有效值。单位为毫米/秒（mm/s） 加速度信号 峰值。单位为米/秒平方（m/s2）
变压器
（大于1KVA）
103 0.14 _
_ 115 5.6 120 1
（小于或等于1KVA）
100 0.10 _
_ 110 0.32 115 0.56
根据加拿大政府/海军-CDA/MA/NVSH 107 100db=0.1mm/s
2．相对判断标准
在设备运行状态比较良好的时候（新安装 好或大修后能够确认工作状态良好时） 用测振仪连续对确定的测点进行多次测 量（最好能测20次以上，每次测量最好 能间隔一段时间，传感器也应取下后再 放上）。然后计算其平均值。
设备状态监测与故障 诊断技术
第三章 设备故障诊断的技术基础
学习目标：机械振动状态监测与故障诊断技术在理论 上和方法上都很成熟，它涉及很多学科知识。本章 介绍设备故障诊断特别是振动诊断的技术基础，要 求熟悉设备故障诊断技术的内容，掌握设备故障信 息获取和检测方法的框架知识，了解设备故障常用 的三种评定标准及相对判断标准的制定方法，熟悉 故障诊断中的信号处理。傅里叶变换在故障诊断的 信号处理中占有核心的地位，必须使学生理解这一 重要理论基础。
测量报警限 Vt= Vm + kVs , k=2～5 k 根据设备的使用环境、工况变化范围、对设备 振动的要求严格程度、设备的价格等来确定。
需要说明的是，每次测量时 的工况（如负载，转速等） 应尽可能一致，并在以后的 监测中也尽可能在该工况下 测量。
电力设备的在线监测与故障诊断PPT课件
运输中的冲击
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
变压器绕组变形的监测
变压器绕组变形的监测
离线检测方法：短路阻抗测量法、频响分析法、低 压脉冲法、径向漏磁场测试法
在线监测方法：短路电抗法、振动信号分析法、频 响分析法
短路电抗法
振动法
变压器本体振动来源
硅钢片磁滞伸缩引起铁芯振动 硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁引起的电磁吸引力，
电气设备状态监测与故障诊断的意义
电气设备的组成：绝缘材料、导电材料、导磁材料等。
绝缘材料大多为有机材料：矿物油、绝缘纸、各种有机合成 材料，运行中受电、热、机械、环境等各种因素的作用，容 易发生劣化，造成设备故障。——设备绝缘结构性能的好坏， 成为决定整台设备寿命的关键。
由于大型电气设备发生故障而造成突发性停电事故，会造成 巨大的经济损失和不良的社会影响。
局部放电监测的意义
局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的主 要原因。这是一个“日积月累”的过程，可谓“冰冻 三尺非一日之寒”。
刷形树枝
丛林状树枝
变压器中局部放电类型
气隙放电
（1）密封于固体内的气泡。例如：铁芯环氧绑扎带内的气泡。 （2）油和固体包围的气泡。例如：纸板夹层的气泡。
悬浮放电
不同故障类型产生的气体组分
故障类型
主要气体成分
油过热 油和纸过热
CH4、C2H4 CH4、C2H4、CO、CO2
油纸绝缘中局部放电
H2、CH4、C2H2、CO
油中火花放电
C2H2、H2
油中电弧
H2、C2H2
油和纸中电弧
H2、C2H2、CO、CO2
次要气体成分
H2、C2H6 H2、C2H6 C2H6、CO2
动触头的行程可以通过旋转编码器进行监测。
设备状态监测与故障诊断技术第3章-设备故障诊断的技术
★ 振动加速度——在航空工业上习惯用振动加速度来评定， 因航空结构振动频率较高，且通过加速度测量可以了解构 件所受力的情况。 ★ 振动速度——对于轴承座，国际上规定用振动烈度（振 动速度的有效值）作为评定的物理量，因为振动烈度反映 了振动能量的大小，用振动烈度表示可以从能量观点直接 反映振动物体的动强度。 ★ 振动位移——对于地面的旋转机械如汽轮发电机组、压 缩机组等则以振动位移作为评定的物理量，因用位移量可 以更直观、更直接地了解转子的运动情况。
透平机器
不合格（D）
不合格（D）
不合格（D）
合格（C）
不合格（D）
合格（C）
合格（C）
良好（B）
合格（C）
良好（B）
良好（B）
良好（B）
优秀（A） 优秀（A） 优秀（A） 优秀（A）
〈15KW
15-75KW 〉75KW
2021/参7/31考GB6075-85以及VDI2056,适用于转速在600-12000转/分的各种机器
蒸气透平机 （大于20,00HP） （6-20,000HP） （不大于5,000HP）
压缩机 （活塞） （高压） （低压） （冷冻机） 柴油发电机
125 1.8 145 18 145 18 150 32 120 1.0 135 5.6 145 18 150 32 115 0.56 130 3.2 140 10 145 18
(4)诊断决策：根据对设备状态的判断，决定应采取的对策和措施， 同时应根据当前信号预测设备状态可能发展的趋势，进行趋势分析。
被测设备
信号 采集
获取检测信号
信号 处理
设备允许参数
状态
识别 设备特征信息
对比
诊断决策
图3-1 设备诊断过程框图
透平机器
不合格（D）
不合格（D）
不合格（D）
合格（C）
不合格（D）
合格（C）
合格（C）
良好（B）
合格（C）
良好（B）
良好（B）
良好（B）
优秀（A） 优秀（A） 优秀（A） 优秀（A）
〈15KW
15-75KW 〉75KW
2021/参7/31考GB6075-85以及VDI2056,适用于转速在600-12000转/分的各种机器
蒸气透平机 （大于20,00HP） （6-20,000HP） （不大于5,000HP）
压缩机 （活塞） （高压） （低压） （冷冻机） 柴油发电机
125 1.8 145 18 145 18 150 32 120 1.0 135 5.6 145 18 150 32 115 0.56 130 3.2 140 10 145 18
(4)诊断决策：根据对设备状态的判断，决定应采取的对策和措施， 同时应根据当前信号预测设备状态可能发展的趋势，进行趋势分析。
被测设备
信号 采集
获取检测信号
信号 处理
设备允许参数
状态
识别 设备特征信息
对比
诊断决策
图3-1 设备诊断过程框图
最新状态监测与故障诊断技术PPT课件
目前，美国的诊断技术在航空、航天、军事、 核能等尖端部门处于世界领先地位；英国在摩擦磨 损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面处于领先地 位；日本的诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处 于领先地位。正是由于诊断技术能够产生的巨大经 济效益，因此故障诊断技术得到了迅速的发展，各 种监测和故障诊断的商业化产品不断推出，如日本 三菱公司的“旋转机械健康管理系统”、美国西屋 公司的“可移动诊断中心”、美国中心发电部的 “透平监视设备”和“试验设备监测”、美国 Scientific Atlanta公司的CHAMMP6000监测系统、 美国Bently公司的7200、3300及3000系列和CSI公司 的系列监测仪器等设备状态监测和故障诊断设备等。
状态监测与故障诊断技术
• 设备故障是指“设备功能失常”，也就是设备不能达到预 期的工作状态，无法满足应有的性能、功能。产生故障的 原因通常是设备的构造处于不正常状态（劣化状态）。判 断故障的准则是：在给定的工作状态下，设备的功能与约 束条件不能满足正常运行或原设计期望的要求。
• 故障诊断技术是一门集数理统计、力学、计算机工程、信 号处理、模式识别、人工智能等多学科于一体的、生命力 旺盛的新兴学科。它是一种了解和掌握设备在使用过程中 的工作状态，确定其整体或者局部是否正常，及时发现故 障及其原因，预报故障发展趋势的技术。故障诊断的目的 是保证可靠地、高效地发挥设备的应有功能，其最根本的 任务是通过监测设备的信息来识别设备的工作状态。
• （1）故障的危害程度增大。一旦某一部件发生故障，就 可能引起“链式反应”，导致整个生产系统不能正常运行， 从而造成巨大的经济损失，严重的设备故障还会造成灾难 性的事故和人员伤亡，产生不良的社会影响。例如，20世 纪80年代，对全国14个省45个矿务局112个矿井抽样调查， 因矿井提升机发生故障引起停工停产，甚至造成人员伤亡 的事故，共有126例，伤亡272人，经济损失达七千万元。
设备状态监测和设备故障诊断技术（交流版
设备状态监测和设备故障诊断技术（交流版设备状态监测与设备故障诊断技术第一章：绪论第一节：什么是设备诊断技术机械设备状态监测与故障诊断是同一学科的两个不同层次，它们既有联系又有区别，为了方便起见统称为机械设备故障诊断。
机械设备故障诊断是识别机械设备（机器或机组）运行状态的一门综合应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映。
具体来说，就是通过测取设备运行的状态信号，并结合其历史状况对所测取的信号进行处理、分析、提取特征，从而定量诊断（识别）机械设备及其零部件的运行状态（正常、异常、故障），再进一步预测设备未来的运行状态，最终确定需要采取何种必要的措施来保证机械设备取得最优的运行效果。
主要内容包括对机械设备运行状态的监测、诊断（识别）和预测三个方面。
其中，状态监测也被称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如：振动、温度、压力等）来检查设备运行状态，再根据特征参数值与门限值之间的关系来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态。
如果对设备进行定期或连续的状态监测，就可以获得设备运行状态变化的趋势和规律，据此就可以预报设备的未来运行发展趋势，也就是人们常说的趋势分析。
诊断（识别）则不仅要掌握设备的运行状态和发展趋势，更重要的是查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，为科学检修指明方向，这就是人们常说的精密诊断，设备状态监测与设备故障诊断可以从以下两个方面来理解。
1.设备状态监测以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术。
2.设备故障诊断以分析设备振动主要特征为手段的设备运行故障诊断技术。
设备故障诊断技术是以设备为对象，采用多种现代化科学成果而形成的一门综合性学科。
它涉及了传感器技术、信息采集技术、信息处理技术、识别理论、预报决策、计算机诊断技术及有关机械设备的专业技术与理论。
第二节：故障诊断的目的机械设备故障诊断的根本目的就是要保证设备的安全、可靠和高效、经济地运行，具体来说就是：1．及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态作出诊断，预防或消除故障；同时对设备的运行维护进行必要的指导。
《设备故障诊断技术》课件
的具体位置。
3
确定故障原因
利用各种故障诊断方法，确定故障发
故障排除
4
生的原因。
采取相应措施，修复设备故障，使设 备恢复正常运行。
故障诊断工具
了解常用的硬件和软件工具，帮助您高效、准确地进行设备故障诊断。
硬件工具
• 万用表 • 示波器 • 调试器
软件工具
• 故障诊断模拟软件 • 故障分析工具
结语
通过本课程的学习，您将掌握设备故障诊断技术的基本知识，能够高效地解 决设备故障问题。
基础故障诊断方法
• 实物比对法 • 回路分析法 • 故障模拟法
高级故障诊断方法
• 调试分析法 • 故障耦合分析法 • 故障树分析法
故障诊断流程
掌握故障诊断的整体流程，从故障预判到故障排除，有效提高故障处理效率。
1
故障预判
通过观察、分析先兆现象，预判可能
确定故障位置
2
出现的故障。
通过检查设备、回路，确定故障出现
《设备故障诊断技术》 PPT课件
# 设备故障诊断技术
设备故障诊断技术的相关知识，包括故障诊断方法、故障诊断流程、故障诊 断工具等。
课程简介
本课程介绍设备故障诊断技术相关知识，帮助学员掌握故障定位与பைடு நூலகம்除的方 法。
• 故障诊断方法 • 故障诊断流程 • 故障诊断工具
故障诊断方法
了解不同层次的故障诊断方法，从基础到高级，帮助您快速定位设备故障。
设备状态监测与故障诊断技术第三章旋转机械故障诊断技术
频振动幅值大。同时会出现较小
的高次谐波，使整个频谱呈所谓
的“纵树形”，如下图所示：
ω
图5.1 转子不平衡故障谱图
2020/4/14
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实例一：转子不平衡故障的诊断
TO
TI
透平 齿轮箱 风机
图5.00 风机传动示意图
波形为简谐波，少毛刺。 轴心轨迹为椭圆。 1X频率为主。 轴向振动不大。 振幅随转速升高而增大。 过临界转速有共振峰。
这些征兆也指示联轴器故障。严重的角向不对中可激起转速 频率的许多阶谐波频率。
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第一节 旋转机械典型故障的机理和特征
2．平行不对中
平行不对中的振动征兆类似于角向不对中，但是，径向方向 振动大。2倍转速频率振动往往大于转速频率振动，联轴器 的类型和结构决定2倍转速频率振动相对于转速频率振动的 高度。
➢ 如果把上述两个案例放在一起来分析，我们会发现这样一个现 象，那就是不管是叶轮还是喂入轮，它们都是悬臂转子，而且又 都是盘类零件（注：叶轮也可以看作为盘类零件），即长径比小 的零件，这说明悬臂转子和盘类零件可能更易出现不平衡。
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第一节 旋转机械典型故障的机理和特征
二、不对中
有资料表明现有企业在役设备 30%～50%存在不同程度的不
图5.9 圆盘反应器电机径向速度谱图
图5.10 圆盘反应器电机径向位移谱图
从图中可以看到，特征频率均为电机输出轴工频，这一般为电机 转子不平衡信息（后进行修理），从转速调升后出现的振值上升 情况也基本可以验证这一判断。 升速测试结果如表 5-3所示：
由于不对中故障给设备使用与维修带来了诸多问题，多年来 工程研究人员一直在致力于追求更加科学合理的联轴器找正技术。 目前，激光对中仪已在一些大型设备的安装、检修过程中得到了 广泛应用，并取得了显著的经济效益。
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它们依靠物体的热辐射进行测量。
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第三节 设备故障的评定标准
一、判断标准(绝对、相对、类比)
为了对设备的状态作出判断，判断是否存在故障及故障 的程度如何，必须对表征机器状态的测量值与规定的标准 值进行比较。常用的有三种判断标准，即绝对判断标准、 相对判断标准以及类比判断标准。
1．绝对判断标准
7
第二节 设备故障的信息获取和检测方法
2．材料裂纹及缺陷损伤的故障检测
材料裂纹包括应力腐蚀裂纹及疲劳裂纹，一般可 采用下述方法进行检测：
★ 超声波探伤法
★ 射线探伤法
★ 渗透探伤法
★ 磁粉探伤法
★ 涡流探伤法
★ 激光全息检测法
★ 微波检测技术
★ 声发射技术
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
第三章 设备故障诊断的技术基础
机械振动状态监测与故障诊断技术在理论上和方法上 都很成熟，它涉及很多学科知识。本章介绍设备故障诊断 特别是振动诊断的技术基础，
学习目标： 熟悉设备故障诊断技术的内容； 掌握设备故障信息获取和检测方法的框架知识； 了解设备故障常用的3种评定标准及相对判断标准的制定方法； 熟悉故障诊断中的信号处理，傅里叶变换在故障诊断的信号处理
透平机器
不合格（D）
不合格（D）
不合格（D）
合格（C）
不合格（D）
合格（C）
(4)诊断决策：根据对设备状态的判断，决定应采取的对策和措施， 同时应根据当前信号预测设备状态可能发展的趋势，进行趋势分析。
被测设备
信号 采集
获取检测信号
信号 处理
设备允许参数
状态
识别 设备特征信息
对比
诊断决策
图3-1 设备诊断过程框图
趋势分析 故障确定
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
中占有核心的地位，须理解这一重要理论基础。
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第一节 设备故障诊断技术的内容
➢ 设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预 测三个方面。
设备故障诊断的具体实施过程可以归纳为如下4个方面:
(1)信息采集：设备在运行过程中必然会有力、热、振动及能量等各种 量的变化，由此会产生各种不同信息。根据不同的诊断需要，选择能表 征设备工作状态的不同信号，如振动、压力、温度等，这些信号一般是 用不同的传感器来获取的，我们简称为数采。
1．振动和噪声的故障检测 大部分机器共有的表现形式，约占60%，可有如下诊断方法：
★ 振动法：对机器主要部位的振动值如位移、速度、加速度、转速 及相位值等进行测定，并与标准值进行比较，据此可以宏观地对 机器的运行状况进行评定，最常用的方法之一。
★ 特征分析法 ：对测得的上述振动量在时域、频域、时频域进行特 征分析，确定机器各种故障的内容和性质。
4
第二节 设备故障的信息获取和检测方法
2．量化管理
★ 用仪器测（将人的五官延伸到仪器上） ⑴ 参数测定法
根据设备运行的各种参数的变化来获取故障信息是广泛应用 的一种方法。因为机器运行时由于各部件的运动必然会有各种信 息，这些信息参数可以是温度、压力、振动、噪声等，它们都能 反映机器的工作状态。胀差、阻值等参数也是故障信息的重要来 源。P23 ⑵ 磨损残渣测定法
它要求在设备的同一部位或按一定的要求测得的表征 机器设备状态的值与某种相应的判断标准相比较，以评定 设备的状态。
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10
振动烈度 (mm/s) 45 28 18 11.2 7.1 4.5 2.8 1.8 1.12 0.71 0.45 0.28
ISO2372振动质量评级标准
判断每种机器质量的实例 小型机器 中型机器 大型机器
测定机器零部件如轴承、齿轮、活塞环等的磨损残渣在润滑油 中的含量，即润滑油液分析，也是一种有效的获取故障信息的方 法。 ⑶ 设备性能指标的测定
通过测量机器性能及输入、输出量的变化信息来判断机器的 工作状态。设备性能包括整机及零部件性能。P23
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5
第二节 设备故障的信息获取和检测方法
二、设备故障的检测方法：
3．设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测 这类故障除采用上述无损检测中的超声探伤法外尚可应用
下列方法：
★ 光纤内窥技术 ★ 油液分析技术
4．工艺参数（温度、压力、流量等）变化引起的故障检测 机器设备系统的有些故障往往反映在一些工艺参数，如温度、
压力、流量等的变化中。 如在温度测量中， 常规的接触式测温仪：装在机器上的热电阻、热电偶等； 特殊场合中的非接触式测温仪：红外测温仪、红外热像仪等。
(2)信号处理：这是将采集到的信号进行分类处理、加工，获得能表征 机器特征的过程，也称特征提取过程，如对振动信号从时域变换到频域 进行频谱分析即是这个过程。
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2
第一节 设备故障诊断技术的内容
(3)状态识别：将经过信号处理后获得的设备特征参数与规定的允许 参数或判别参数进行比较、对此以确定设备所处的状态，即是否存在 故障、故障的类型和性质等。为此应正确制定相应的判别准则和诊断 策略。
一、设备故障信息的获取方法：直接观察法、量化管理
1．直接观测法（感性认知） 判断主要靠人的经验和感官来感受、获取设备的状态信息，且限于能
观测到的或接触到的机器零部件。被更多地用在静止的设备中。 在观测中有时使用一些辅助的工具和仪器，如倾听机器内部声音的听
棒，检查零件内孔有无表面缺陷的光学窥镜，检查零件表面有无裂纹 的磁性涂料及着色渗透剂等，来扩大和延伸人的观测能力。 主要包括以下工具和仪器：
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
★ 模态分析与参数识别法：利用测得的振动参数对机器零部件的模 态参数进行识别，以确定故障的原因和部位。
★ 冲击能量与冲击脉冲测定法：利用共振解调技术(IFD)测定滚动轴 承的故障。
★ 声学法：对机器噪声的测量，了解机器运行情况并寻找振动源。
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★ 用耳朵听（听觉）→采取听棒、螺丝刀等工具； ★ 用眼睛看（视觉）→有无缺件、变形、磨损、泄漏等情况； ★ 用手摸（触觉）→振动、温度、泄漏点等情况； ★ 用鼻子闻（嗅觉）→有无胶糊味，如电机过热的绝缘漆味； ★ 当然，还有向操作者问→故障情况； ★ 这与中医的“望、闻、问、切”有异曲同工之妙。
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第三节 设备故障的评定标准
一、判断标准(绝对、相对、类比)
为了对设备的状态作出判断，判断是否存在故障及故障 的程度如何，必须对表征机器状态的测量值与规定的标准 值进行比较。常用的有三种判断标准，即绝对判断标准、 相对判断标准以及类比判断标准。
1．绝对判断标准
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
2．材料裂纹及缺陷损伤的故障检测
材料裂纹包括应力腐蚀裂纹及疲劳裂纹，一般可 采用下述方法进行检测：
★ 超声波探伤法
★ 射线探伤法
★ 渗透探伤法
★ 磁粉探伤法
★ 涡流探伤法
★ 激光全息检测法
★ 微波检测技术
★ 声发射技术
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
第三章 设备故障诊断的技术基础
机械振动状态监测与故障诊断技术在理论上和方法上 都很成熟，它涉及很多学科知识。本章介绍设备故障诊断 特别是振动诊断的技术基础，
学习目标： 熟悉设备故障诊断技术的内容； 掌握设备故障信息获取和检测方法的框架知识； 了解设备故障常用的3种评定标准及相对判断标准的制定方法； 熟悉故障诊断中的信号处理，傅里叶变换在故障诊断的信号处理
透平机器
不合格（D）
不合格（D）
不合格（D）
合格（C）
不合格（D）
合格（C）
(4)诊断决策：根据对设备状态的判断，决定应采取的对策和措施， 同时应根据当前信号预测设备状态可能发展的趋势，进行趋势分析。
被测设备
信号 采集
获取检测信号
信号 处理
设备允许参数
状态
识别 设备特征信息
对比
诊断决策
图3-1 设备诊断过程框图
趋势分析 故障确定
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
中占有核心的地位，须理解这一重要理论基础。
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第一节 设备故障诊断技术的内容
➢ 设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预 测三个方面。
设备故障诊断的具体实施过程可以归纳为如下4个方面:
(1)信息采集：设备在运行过程中必然会有力、热、振动及能量等各种 量的变化，由此会产生各种不同信息。根据不同的诊断需要，选择能表 征设备工作状态的不同信号，如振动、压力、温度等，这些信号一般是 用不同的传感器来获取的，我们简称为数采。
1．振动和噪声的故障检测 大部分机器共有的表现形式，约占60%，可有如下诊断方法：
★ 振动法：对机器主要部位的振动值如位移、速度、加速度、转速 及相位值等进行测定，并与标准值进行比较，据此可以宏观地对 机器的运行状况进行评定，最常用的方法之一。
★ 特征分析法 ：对测得的上述振动量在时域、频域、时频域进行特 征分析，确定机器各种故障的内容和性质。
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
2．量化管理
★ 用仪器测（将人的五官延伸到仪器上） ⑴ 参数测定法
根据设备运行的各种参数的变化来获取故障信息是广泛应用 的一种方法。因为机器运行时由于各部件的运动必然会有各种信 息，这些信息参数可以是温度、压力、振动、噪声等，它们都能 反映机器的工作状态。胀差、阻值等参数也是故障信息的重要来 源。P23 ⑵ 磨损残渣测定法
它要求在设备的同一部位或按一定的要求测得的表征 机器设备状态的值与某种相应的判断标准相比较，以评定 设备的状态。
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振动烈度 (mm/s) 45 28 18 11.2 7.1 4.5 2.8 1.8 1.12 0.71 0.45 0.28
ISO2372振动质量评级标准
判断每种机器质量的实例 小型机器 中型机器 大型机器
测定机器零部件如轴承、齿轮、活塞环等的磨损残渣在润滑油 中的含量，即润滑油液分析，也是一种有效的获取故障信息的方 法。 ⑶ 设备性能指标的测定
通过测量机器性能及输入、输出量的变化信息来判断机器的 工作状态。设备性能包括整机及零部件性能。P23
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
二、设备故障的检测方法：
3．设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测 这类故障除采用上述无损检测中的超声探伤法外尚可应用
下列方法：
★ 光纤内窥技术 ★ 油液分析技术
4．工艺参数（温度、压力、流量等）变化引起的故障检测 机器设备系统的有些故障往往反映在一些工艺参数，如温度、
压力、流量等的变化中。 如在温度测量中， 常规的接触式测温仪：装在机器上的热电阻、热电偶等； 特殊场合中的非接触式测温仪：红外测温仪、红外热像仪等。
(2)信号处理：这是将采集到的信号进行分类处理、加工，获得能表征 机器特征的过程，也称特征提取过程，如对振动信号从时域变换到频域 进行频谱分析即是这个过程。
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第一节 设备故障诊断技术的内容
(3)状态识别：将经过信号处理后获得的设备特征参数与规定的允许 参数或判别参数进行比较、对此以确定设备所处的状态，即是否存在 故障、故障的类型和性质等。为此应正确制定相应的判别准则和诊断 策略。
一、设备故障信息的获取方法：直接观察法、量化管理
1．直接观测法（感性认知） 判断主要靠人的经验和感官来感受、获取设备的状态信息，且限于能
观测到的或接触到的机器零部件。被更多地用在静止的设备中。 在观测中有时使用一些辅助的工具和仪器，如倾听机器内部声音的听
棒，检查零件内孔有无表面缺陷的光学窥镜，检查零件表面有无裂纹 的磁性涂料及着色渗透剂等，来扩大和延伸人的观测能力。 主要包括以下工具和仪器：
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第二节 设备故障的信息获取和检测方法
★ 模态分析与参数识别法：利用测得的振动参数对机器零部件的模 态参数进行识别，以确定故障的原因和部位。
★ 冲击能量与冲击脉冲测定法：利用共振解调技术(IFD)测定滚动轴 承的故障。
★ 声学法：对机器噪声的测量，了解机器运行情况并寻找振动源。
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★ 用耳朵听（听觉）→采取听棒、螺丝刀等工具； ★ 用眼睛看（视觉）→有无缺件、变形、磨损、泄漏等情况； ★ 用手摸（触觉）→振动、温度、泄漏点等情况； ★ 用鼻子闻（嗅觉）→有无胶糊味，如电机过热的绝缘漆味； ★ 当然，还有向操作者问→故障情况； ★ 这与中医的“望、闻、问、切”有异曲同工之妙。
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