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文/ 發(fā)布于 : 2021-06-02 瀏覽次數:4314
一、描述故障的特征參量
1、 設備的輸出與輸入間的關(guān)系和輸出變量間的關(guān)系可以反映設備的運行狀態(tài)。
2.設備零部件的損傷:變形、磨損、磨損、磨損、磨損、磨損、磨損、磨損等,裂紋和腐蝕是判斷設備技術(shù)狀態(tài)的特征參數
3.設備運行之中的次要影響參數:主要是振動(dòng)、噪聲、溫度、電,設備或部件的輸出參數和部件的損壞是故障的直接特征參數。二次效應參數是一個(gè)間接的特征參數。采用間接特征參數進(jìn)行故障診斷的優(yōu)點(diǎn)是可以在設備運行的條件之下進(jìn)行,無(wú)需拆卸。缺點(diǎn)是間接特征參數與故障的關(guān)系尚未完全確定。
二、故障診斷的實(shí)現過(guò)程
1.狀態(tài)監測:通過(guò)傳感器采集運行之中設備的各種信息,將其轉換為電信號或其他物理量,然后將采集到的信號輸入信號處理系統進(jìn)行處理
2.分析診斷:判斷是否存在、性質(zhì)、原因,根據能反映設備運行狀態(tài)的癥狀或特征參數的變化,或將癥狀與模式進(jìn)行比較,判斷故障的嚴重程度和發(fā)展趨勢
3.治理與預防:根據分析診斷的結論,提出治理的方法,狀態(tài)監測是故障診斷的基礎和前提;故障診斷是對監測結果的進(jìn)一步分析和處理,診斷的目的是根據振動(dòng)測量是否可以用確定的時(shí)間關(guān)系函數來(lái)描述,振動(dòng)可分為確定性振動(dòng)和隨機振動(dòng)。
三、振動(dòng)測量
1.振動(dòng)位移對時(shí)間的一階導數為速度,速度對時(shí)間的一階導數為加速度。
2.加速度對時(shí)間積分速度,速度對時(shí)間積分位移。因此,位移、速度和加速度,只要測量其中一個(gè),就可以通過(guò)微分與積分的關(guān)系求得另外兩個(gè)物理量。
3.常用振動(dòng)傳感器,壓電加速度計是基于壓電晶體的壓電效應,壓電加速度計不需要內部電源,屬于能量轉換傳感器。它由壓縮彈簧、質(zhì)量塊、壓電片和底座組成。壓電芯片是加速度計的核心。壓電晶體的輸出電荷與振動(dòng)加速度成正比。磁電式轉速傳感器是一種基于磁電感應的無(wú)需外接電源的能量轉換型傳感器。它由磁鋼、線(xiàn)圈、阻尼環(huán)、彈簧片、芯軸、殼體和輸出線(xiàn)組成。當傳感器與被測系統一起振動(dòng)時(shí),傳感器線(xiàn)圈與磁場(chǎng)產(chǎn)生相對運動(dòng),切斷磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,為了輸出與振動(dòng)速度成正比的電壓,通常采用電渦流位移傳感器提取振動(dòng)位移信號。它由線(xiàn)圈、外殼和導線(xiàn)組成。它的工作原理是金屬體在交變磁場(chǎng)之中的渦流效應。工作時(shí),傳感器底部和被測物體表面間的距離變化被轉換成與其成比例的電信號。該傳感器不僅可以測量軸系的振動(dòng)和軸向位移,還可以測量軸系的轉數。電渦流位移傳感器屬于非接觸式測量,但需要外接電源,屬于能量控制傳感器。
4.異常振動(dòng)分析方法
Fourier變換的目的是將時(shí)域信號轉換為頻域信號。在時(shí)域信號之中,橫坐標是時(shí)間;在頻域信號之中,橫坐標是頻率或循環(huán)頻率。頻率分析儀是一種將時(shí)域信號轉換為頻域信號的儀器,它能將振動(dòng)信號波形分解成各種頻率分量,得到信號的頻率結構和信號之中各諧波分量的幅相,從而確定信號特征。振動(dòng)脈沖測量方法:主要用于滾動(dòng)軸承的測量,以振動(dòng)峰值作為判斷依據。
四、噪聲測量
噪聲:空氣之中不規則機械振動(dòng)引起的振動(dòng)波
聲壓級、聲強級、聲功率級是噪聲強度的客觀(guān)測量;頻率或頻譜代表噪聲的成分。它也可以用主觀(guān)感覺(jué)來(lái)測量,如響度
1.噪聲的物理測量
2.噪聲的主觀(guān)測量
響度曲線(xiàn)將每個(gè)頻率之下相同響度的聲壓連接起來(lái)得到的曲線(xiàn)稱(chēng)為閾值曲線(xiàn),其響度設為0,因此閾值曲線(xiàn)也稱(chēng)為零平方響度線(xiàn)同樣,在不同頻率之下,聲壓級與痛閾頻率的關(guān)系稱(chēng)為痛閾曲線(xiàn),又稱(chēng)120平方響度線(xiàn)。聽(tīng)閾和痛閾間有13個(gè)響度等級,分別為0、10、20、30 分別為110和120。同一曲線(xiàn)之上各點(diǎn)的頻率和聲壓級不同,但響度相同;聲級計采用不同的電路對不同頻率的聲音進(jìn)行不同程度的衰減,可以近似地表達人們對聲音的感受和反應聲級計中常用a、B、C三種加權網(wǎng)絡(luò )。其中,C加權網(wǎng)絡(luò )允許所有頻率的可聽(tīng)聲音通過(guò)相同的程度,因此它代表了總的聲級;B加權網(wǎng)絡(luò )使低頻段的聲音通過(guò)時(shí)衰減到一定程度;加權網(wǎng)絡(luò )使低頻段的聲音有較大的衰減。在噪聲測量之中
3.噪聲測量?jì)x
麥克風(fēng):它的功能是把聲能轉換成電能。通常,振膜是用來(lái)感受聲壓并將聲壓轉化為振動(dòng)的振膜
傳聲器可分為三類(lèi):
電容傳聲器:靈敏度高,動(dòng)態(tài)范圍寬,輸出特性穩定,對周?chē)h(huán)境適應性強,體積小。壓電傳聲器:結構簡(jiǎn)單,成本低,輸出阻抗低,電容大,靈敏度高。溫度和濕度對性能影響很大;2) 聲級計:聲級計可以測量聲級,進(jìn)行頻譜分析,記錄噪聲的時(shí)間特性,測量振動(dòng)。被測聲壓信號經(jīng)傳聲器轉換成電壓信號,再經(jīng)衰減器由分貝表顯示,放大器和加權網(wǎng)絡(luò )。
4.故障噪聲識別方法
頻譜分析需要提取噪聲信號。
噪聲判斷有絕對標準、相對標準和類(lèi)比標準。這三種方法對應于測量噪聲信號的特征值與標準特征值的比較,正常運行的特征值或相同工況之下類(lèi)似設備的特征值
五、測溫方法
(1)測溫儀表
contact測溫裝置:測溫元件與被測物體直接接觸,溫度測量采用熱交換非接觸式測溫裝置:輻射高溫計、光學(xué)高溫計、比色高溫計、紅外測溫儀紅外測溫儀由紅外探測器、紅外光學(xué)系統、,信號處理系統和顯示系統。常用的紅外測溫儀器有:紅外溫度計和紅外熱像儀40;紅外測溫儀的核心是紅外探測器,它能將入射的紅外輻射轉化為電能或其他能量。根據輻射響應的不同,可分為光電探測器和熱探測器。
紅外光學(xué)系統包括反射式、折射式和折射反射式。常用的紅外測溫儀器有:紅外溫度計和紅外熱像儀。后者可以測量物體表面或空間的溫度分布。被測物體的紅外輻射由光學(xué)系統采集、過(guò)濾、聚焦在紅外探測器之上,然后由光機掃描系統按時(shí)間順序排列物體觀(guān)察面之上各點(diǎn)的紅外輻射通量,由紅外探測器將其轉換成電脈沖,通過(guò)視頻信號處理送入顯示器顯示熱圖像。
2. 測溫中常見(jiàn)的故障有軸承損壞、流體系統故障、發(fā)熱異常、污染物積聚、保溫材料損壞等,電氣元件故障、非金屬元件故障、機械零件外部缺陷、裂紋檢測等。
六、裂紋的無(wú)損檢測
裂紋是機械零件最嚴重的缺陷,裂紋可能發(fā)生在原材料生產(chǎn)、零件加工和設備使用的各個(gè)階段??刹捎玫姆椒ㄓ心繙y光學(xué)檢測、滲透檢測、磁粉檢測、射線(xiàn)檢測、超聲波檢測、渦流檢測、聲發(fā)射檢測等,其中聲發(fā)射檢測方法為動(dòng)態(tài)檢測,在加載或運行狀態(tài)下;裂紋的主動(dòng)參與提供了裂紋活動(dòng)的信息;靈敏度高,覆蓋范圍大,無(wú)漏檢;但是,它不能反映靜態(tài)缺陷的情況。渦流檢測法適用于導電材料的表面或近表面檢測;高靈敏度,自動(dòng)顯示和報警;可用于高溫測量對象典型部位的故障診斷;它可以用來(lái)顯示、記錄和報警,并估計缺陷的位置和大小。缺點(diǎn):深層缺陷檢測困難,影響因素多,存在邊界效應。
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