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机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势
伴随着机械产业的持续前进,对辨析事故的水平要求也越来越高,最近这二十年以来,我国以及国际上辨析事故的手段都有很大的进步,文章对机械事故的辨析技术发展状况展开了具体的讲述,同时对其前进方向展开了预测。

标签:故障诊断;现状;发展趋势
引言
从20世纪60-70年代开始,对机械事故的判断技术作为一项新流行的学科,开始了快速的发展,在判断中运用计算机进行协助,使对机械事故的判断技术发展到了智能化的水准。

当下,在工业制造企业中机械事故的判断技术发挥着越来越关键的影响,在制造过程中完全证实了拓展事故判断和状况推测手段的探索是必然的。

我国对机械事故判断的技术在思想上是很接近于发达国家的,但是在实际操作中的步骤实施距离发达国家还是有一定距离的。

在国内,对事故判断理论上的探索和实际生产没有紧密的连接起来,研究的工作者大多只会在理论上进行探索,没有实际的工作经验,研究出的结果往往和真实的生产大相径庭,一般都是在高校与研究院所作为起始点,接着渗入到各个行业中。

国外对机械事故判断技术的研究是通过对现场操作中发生的问题反应到研究所,对症下药。

在过去20年的发展中,中国自行研究的事故判断体系一部分已经很老练,被很多的工业厂商大范围投入使用。

不过很多新型的理论与实践的运用,让事故判断方法发展也越来越迅速,慢慢的做到及时、快捷与精准。

1 故障诊断的含义及其现状
事故判断方法是有明白与掌控设施正常运行时的情况,从而了解整个设施或者部分设施是否是正常运行,这样就能够第一时间找出事故的原因,了解其发展的情况的手段,这种手段能够防止事故的出现,尽最大的可能增加机械的运行速度。

1.1 设备故障诊断技术的研究内容
故障诊断技术主要包括以下三个基本环节:
(1)特征信号的采集:这一过程属于准备阶段,主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值,如速度、温度、噪声、压力、流量等。

对于信号的搜集大多使用传感设备,对这一步骤的探索主要是研究搜集信号的方法,其宗旨是在任何情况下都能够取得可信赖、平稳的特征信号。

我国传感
设备的种类主要有:电涡流传感设备、速度以及加速度传感设备、温度传感设备等;新研制出的传感方法主要有声发射、激光、纤维等。

(2)信号的提取与处理:从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息,与正常信息值进行对比,这一步就可称之为状态检测。

目前,小波分析在这方面得到了广泛的应用,尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。

基于相空间重构的GMDH数据处理方法也刚剛开始研究,此方法对处理一些复杂机械的非线性振动,从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。

(3)诊断事故类型:将第二步中得到的结果使用以往的经验和理论,对设施的情况开展辨别,从而得出整修策略。

这一项最主要的是探索体系因数辨别和判断中使用的方法,研究传感设备改进配置问题,研究在事故判断中如何使用信息融合方法、模糊判断、神经网络、小波改换、专家体系等。

1.2 故障诊断技术的发展历程
故障诊断技术大致经历了三个阶段:
(1)事后维修阶段:(2)预防维修阶段:(3)预知维修阶段。

现在基本处于预知维修阶段,预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测,提取特征信号,通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。

1.3 故障诊断的发展现状
目前,国内检测诊断技术的研究主要集中在以下几个方面:
(1)传感方法探讨:传感方法是对设备运行情况的仪表方法的研究。

我国逐渐开发了多种不同类型不同功能的传感器,比如:屯涡流式、速度式、加速度式与温度式的传感器等;现在研究出的技术种类有:声发射、光纤与激光等。

(2)关于信号分析与处理技术的研究:从传统的谱分析时序分析和时域分析,开始引入了一些先进的信号分析手段,如快速傅立叶变换,Wigner谱分析和小波变换等。

这类新方法的引入弥补了传统分析方法的不足。

(3)经过专家与智能系统的分析:对这一类型的研究目前是事故判断技术发展重要的地方,现在已经有日常机械事故判断体系,不过对这方面的技术研究并没有满足人们的要求。

(4)关于神经网络的研究:比如旋转机械神经网络分类系统等的研究已经取得了应用,取得了满意的效果。

(5)对于判断体系的开拓和探索:从对简单设备的巡视检查到上下机型的设备,直到以网络为根本的布局式体系的构造日益庞杂,速度也是越来越快了。

(6)专门化与便携式诊断仪器和设备的研制与开发。

现在,中国的电力与化工等部分行业的事故判断体系较为完善,在工业中运用广泛。

2 发展趋势
对机械装置事故的判断手段要和当下走在最前端的科学技术所结合,是其前进发展趋势。

现代事故判断方法的前进方向是判断思想、判断模式的多样化,传感设备的准确化、多样性,判断方法的智能化,主要体现在以下五个方面:
(1)和现代含科技成分最多的技术特别是激光检测手段的结合。

最近几年以来,激光手段的运用开始从医疗、军事、设备制作等方面前进到探测以及装备事故判断中,同时在旋转设备中已经有所成果。

(2)与最新信号处理方法相融合。

随着新的信号处理方法在设各故障诊断领域中的应用,传统的基于快速弗利叶变换的信号分析技术有了新的突破性进展。

(3)与非线性原理和方法的融合。

机械设备在发生故障时,其行为往往表现为非线性特征。

如旋转机械的转子在不平衡外力的作用下表现出的非线性振动。

随着混沌与分型几何方法的日趋完善,这类问题必将得到进一步解决。

(4)将多元传感方式融入其中。

智能型生产规定机器必须有整体,各个角度的检测与保养,这样能够对机器的日常运行情况有个整体的掌握。

所以,对机器事故判断的过程中,能够使用几个传感器同一时间对机器每个部位进行监控,接着根据指定的方式分析得到的数据,例如人工式精神网络技术。

(5)将现代化的技术融入其中。

其中就包括了:专家机制、神经网络、模糊式逻辑思维以及进化算法等。

现代自动化技术在机器事故判断系统里有很广泛的平台,伴随现代化技术的进步。

机器状态的自动化检测与事故判断是事故判断系统的必然要求。

3 结束语
中国的事故判断系统想要达到世界先进水平,就应该注重对现场的观察,始终坚持用找出问题、分析解决、将理论结合实践的方法来解决。

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