设备故障诊断技术及其实施过程
一、设备故障诊断技术的实施过程
测取设备在运行中或相对静止条件下的状态信息，通过对信号的处理和分析，并结合设备的历史状况，定量识别设备及其零部件的技术状态，并预知有关异常、故障和预测未来技术状态，从而确定必要的对策的技术，即设备故障诊断技术。
1.状态监测
通过传感器采集设备在运行中的各种信息，将其转变为电信号或其它物理量，再将获取的信号输入到信号处理系统进行处理，以便得到能反映设备运行状态的参数。
信号处理系统主要是将有用信号(征兆或故障征兆)提取出来，而将无用信号和干扰信号排除。
2.分析诊断
包括状态识别和诊断决策，即根据状态监测得到的能反映设备运行状态的征兆(或特征参数)的变化情况，将征兆(或特征参数)与某故障状态参数(模式)进行比较，来识别设备是否存在故障，判断故障的性质和程度及产生的原因、发生的部位，并预测设备的性能和故障发展趋势。
3.治理预防
根据分析诊断得出的结论来确定治理修正和预防的办法，包括调度、改变操作、更换、停机检修等。如果认定设备尚可继续运行一段时间，那就需要对故障的发展情况做重点监视或巡回监视，以保证设备运行的可靠性。
二、状态监测与故障诊断的区别与联系
状态监测是故障诊断的基础和前提;故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，诊断是目的。
三、设备故障诊断技术的分类
(一)按照诊断的目的、要求和条件分类
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功能诊断和运行诊断 |
功能诊断主要用于新安装或刚维修的设备；而运行诊断则针对运行中的设备或系统。 |
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定期诊断和连续监测 |
间隔一定的时间对服役中的设备或系统进行一次常规检查和诊断即为定期诊断；对设备或系统的运行状态进行连续监视和检测即为连续检测。 |
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直接诊断和间接诊断 |
直接诊断是直接根据关键零部件的状态信息来确定其所处的状态。
间接诊断是通过设备运行中的二次效应参数来间接判断关键零部件的状态变化。 |
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在线诊断和离线诊断 |
在线是指对现场正在运行设备的自动实时监测；
离线监测是利用磁带记录仪等将现场的状态信号记录后，带回实验室后再结合诊断对象的历史档案进行进一步的分析诊断或通过网络进行的诊断。 |
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常规诊断和特殊诊断 |
常规诊断是在设备正常服役条件下进行的诊断，大多数诊断属于这一类型诊断。但在个别情况下，需要创造特殊的服役条件来采集信号。 |
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简易诊断和精密诊断 |
简易诊断一般由现场作业人员进行。凭着听、摸、看、闻来检查。也可通过便携式简单诊断仪器，如测振仪、声级计、工业内窥镜、红外测温仪等对设备进行人工监测，根据设定的标准或凭人的经验确定设备是否处于正常状态。
精密诊断一般要由专业人员来实施。采用先进的传感器采集现场信号，然后采用精密诊断仪器和各种先进分析手段（包括计算机辅助方法、人工智能技术等）进行综合分析，确定故障类型、程度、部位和产生故障的原因，了解故障的发展趋势。 |
(二)按诊断的物理参数分类
表7-1 按诊断的物理参数分类
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诊断技术名称 |
状态检测参数 |
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振动诊断技术 |
平衡振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数 |
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声学诊断技术 |
噪声、声阻、超声以及声发射等 |
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温度诊断技术 |
温度、温差、温度场以及热象等 |
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污染诊断技术 |
气、液、固体的成分变化，泄漏及残留物等 |
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无损诊断技术 |
裂纹、变形、斑点及色泽等 |
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压力诊断技术 |
压差、压力及压力脉动等 |
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强度诊断技术 |
力、扭矩、应力及应变等 |
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电参数诊断技术 |
电信号、功率及磁特性等 |
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趋向诊断技术 |
设备的各种技术性能指标 |
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综合诊断技术 |
各种物理参数的组合与交叉 |
(三)按诊断的直接对象
表7-2 按直接诊断对象分类
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诊断技术名称 |
直接诊断对象 |
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机械零件诊断技术 |
齿轮、轴承、转轴、钢丝绳、连接件等 |
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液压系统诊断技术 |
泵、阀、液压元件及液压系统等 |
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旋转机械诊断技术 |
转子、轴系、叶轮、风机、泵、离心机、汽轮发电机组及水轮发电机组等 |
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往复机械诊断技术 |
内燃机、压气机、活塞及曲柄连杆机构等 |
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工程结构诊断技术 |
金属结构、框架、桥梁、容器、建筑物、静止电气设备等 |
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工艺流程诊断技术 |
各种生产工艺过程 |
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生产系统诊断技术 |
各种生产系统、生产线 |
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电器设备诊断技术 |
发电机、电动机、变压器、开关电器 |
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