设备检测和故障诊断技术现状
张振中 100696138
1 引言
设备状态检测与故障诊断在十年内得到了前所未有的发展，它对于工业部门重要设备的管理维护，提高企业生产能力和保证安全生产，改进产品质量都具有极大的效益，在国民经济各部门发展中有着十分重要的意义。大家知道，一切工业部门有着许多各种各样的机器和设备，它们运行是否完好直接影响企业的效益，其中一些关键性重要设备甚至起着决定企业命运的作用，一旦发生事故，损失将不可估量。因此，如何避免机器发生事故，尤其是灾难性事故，一直是人们极为重视的问题。长期以来，由于人们无法预知事故的发生，不得不采用两种对策：一是等设备坏了再进行维修，该办法经济损失很大，因为等设备运行到破坏为止，往往需要昂贵的维修费用，灾难性破坏需要更换设备，还可能造成人员伤亡：二是定期检修设备，这种方法需要有一定计划性和预防性，但其缺点是如无发展，则经济上损失很大，而且定期检修的时间周期也很难确定。因此合理的维修应是预知的，即在设备出现的早期就检测隐患，提前预报，以便适时，合理的采取措施，于是故障诊断技术应运而生。设备状态监测和故障诊断是从医学检验和诊断受到启发，有经验的人员利用耳听机器运转发出的声音就可能知道设备运行是否正常，然而现代状态监测与故障诊断技术是随着现代系统工程，信息论，控制论，电子技术，计算机技术，通讯技术的发展的发展而发展起来的，是多种学科和技术交叉与渗透而产生的一门新兴综合性高技术，其研究内容涉及故障机理，传感器与测量技术，数据采集，数字信号处理，数据库，专家系统，计算机软硬件，通讯等技术领域我国从八十年代开始进行设备状态监测与故障诊断技术的研究。并于1986年成立了中国振动工程学会故障诊断学会，国家也将该技术的研究列人“七五”、“八五”攻关项目。机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。
2 机械设备故障诊断的发展过程
设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。
诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆;
③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。
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3 开展故障诊断技术研究的意义
应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用故障诊断技术可以出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。
4 机械故障诊断的研究现状
设备状态监测与故障诊断技术研究所涉及的学科领域十分广泛，并在不断扩展。根
据目前的情况和潜在价值，其研究内容主要有以下几个内容：
（1)故障信息检测
（2）故障特征分析
（3)状态监测方法?
（4)故障机理研究
（5）故障识别与专家系统
（6)状态监测与故障诊断系统的实现
4．1 故障信息检测‘
故障信息检测是对机械设备实现状态监测与故障诊断的第一步，是故障诊断工作的重要础障信息检测是对机械设备本身的工作参数，性能指标、相关物理量等信息的信号进行检测和量化的技术．r 而传感器则是获取各种信息并将其转换成易测量和处理的信号(一般为电信号)的器件，是故障信息检测的关键和主要手段。另外，故障信息的检测还有取样,探伤等手段机械设备故障信息检测涉及的主要物理量有振动(如位移，速度，加速度、机械阻抗或导纳)，（如声压、声台，声功率)，力(应力、载荷、力、力矩、扭矩，压力)，转动(如转速、角位移) 以及温度，流量等。取样检测是从与设备运行有关的液体或固体物质中提取一些样品，进行光谱、铁谱分析，获得设备磨损，泄漏等信息。探伤检测主要是以超声、声发射、核子等技术设备结测，其相关被测信号的一般特点是噪声大、干扰背景强、动态变化和个体差异大，加上受现场温度、灰尘，蒸汽等环境影响，因此要求检测传感器和仪表抗干扰能力强、噪声小、动态特性好，尤其是对长期稳定性和可靠性要求高，同时还要容易维修和校准。目前，故障信息检测技术已广泛应用于工业大型设备的运行状态监测。使用的传
感器主要有电涡流位移传感器、电磁式速度传感器、压电加速度传感器、热电偶温度传感器以及压力、流量等传感器国内在传感器设计方面已趋成熟，也有小批量生产，但同国外相比较，在传感器材料、加工生产工艺以及传感器可靠性、长期稳定性等方面尚存在较大差距与这些传感器配套’使用的二次仪表的情况也是这样。故障信息检测与传感器技术的发展趋向是：发展以高可靠性和长期稳定性为代表的检测与传感器技术；发展固定植入式和介入式检测与传感技术；发展故障信息的遥测技术；发展振动测量用光纤传感技术；发展声发射检测技术。传感器技术将继续是状态监测和故障诊断的一个重要研究内容。随着微电子技术、光电技术和精密机械加工技术与传统的传感技术相结合，传感器将向微型化、多参数、数字化、实用化发展，与之配套的二次仪表将向多功能、智能化方向发展，将导致集微传感器、微处理器于一体的智能前端微系统的问世和应用。4．2 故障特征分析
故障特征分析的主要内容是信号分析和处理，即如何从传感器来的原始信号中分析提取能代表故障特征的信息，这是故障诊断的核心问题，尤其是对声与振动信号的分析处理技术对于机械设备的故障诊断起着十分重要的作用。提取故障特征有多种方法。常用的有时域分析法、频域分析法、旋转特征分析法、相位分析法、时间序列分析法、模态分析法等。这些方法最适合于声与振动信号的分析处理，目前已经发展成为现代故障诊断技术的主流“。以上信号处理方法都是基于被分析系统是线性的，但由于一切运动本质都是非线性的，而目前人们对非线性系统的认识可以说是极其有限的，因此我们在实践中有时在线性系统范围内无论是采用时域频域以及统计学的处理方法都难以完美地解释一个故障现象与多个可能的故障原因之间的关系，其原因是找们面对的研究对象很可能是非线性动力学系统。国外在七十年代提出了非线性系统的混沌概念并加以研究，目前混沌的研究已遍及各学科领域，如在生物医学工程领域用混沌理论研究脑电、心电信号，对其进行分类、诊断已取得成功。此外，在八十年代末，非线性的人工神经网络用于信号分析处理在国际上形成一股热潮，国内已有人将人工神经网络模型用于机械故障特征分析，取得了令人满意的诊断结果。混沌理论和非线性神经网络系统模型的研究，为智能化诊断开辟了一条崭新的途径，有可能对故障特征分析技术的发展起到很大的推动作用。
4．3 状态监测方法
故障信息监测和故障特征分析都是为故障诊断服务的，而故障依断的首要任务是判断诊断对象的运行状态是否正常。在许多情形下，只要能够监测设备工作状态的变化，就能进行故障状态预报，及时采取措施。从实际情况看，目前故障诊断工作的重点也是集中在解决这个任务上。对设备进行状态监测需解决两个主要问题。一是被监测状态量闽值的恰当选择，目前的方法是：选择设备制造厂家给出的技术指标；采用通用评价标准，如IS02372机械振动测量与评价标准；根据其具体设备和经验数据选择阈值。这里需要指出的是，目前国内在对旋转机槭振动强度评价时，通常选择的监飙4量是振动位移峰值，而国际标准推荐使用的监测量是振动速度有效值，因为它更能反映设
备振动的能量大小。另一个要解决的问题是选择阈值判断方法，。目前采取的方法有多阈值判断、多元阈值判断、加权判断、模糊阈值判断等。对机械设备进行状态监测，主要是对其工做状态作实时监测和趋势分析。目前设备状态实时监测的方式主要有：连续监测、巡回监测和定期检测，采用的手段主要是使用便携式状态监测仪、专用状态监测系统以及以微机为基础的多功能状态监测分析系统，而趋势分析主要的还处于实验室研究阶段，研究手段有采用最小二乘拟合，时序模型、卡尔曼滤波等方法，并不断探索新的理论和方法，如利用人工神经网络来分析设备的各种被监测量，以形成对设备状态的全面描述。如建立一个基于人工神经网络的镗削刀具状态识别智能系统，对不同的刀具、不同的削量时，系统的正确识别率达89％” 2o 3。随着人们对机械设备运行状态研究的不断深入以及计算机技术的不断发展，设备状态监测无论在理论研究和技术应用方面都将得到进一步的发展。
4．4 故障机理研究
故障机理研究是对机械设备进行故障诊断的基础。深入研究机械设备在运动时的动力学特性及各部件之间的相互关系，研究设备正常运行时和发生故障后产生的各种症状与可能性，是对机械设备进行状态监测和故障诊断的前提。理论研究主要有与机械设备相关的振动理论、摩擦理论、空气动力学理论、材料失效理论等。机械设备故障机理的研究是一项十分复杂的工作，但十分重要，国内外已在这方面作了大量的研究工作，取得了许多成果”。随着机械设备向大型化、多参数化发展，以及工作环境的恶化、载荷形式的复杂化、新材料及新工艺的采用等，机械设备的故障机理研究面临着更新、更艰巨的任务。
4．5 故障识别与专家系统．
故障识别是在故障信息检测和故障特征分析的基础上按一定的规则和标准对机械设备发生的故障的种类、原因和部位作出判断或推断，而该过程的实现一般是借助于专家系统。因此，对故障识别与专家系统的要求是高效、准确。从八十年代开始，国内开始研制故障诊断专家系统，其发展和应用非常快，取得了很大成绩。在知识库的建立、模式识别技术、计算机语言方面进行了大量研究，尤其是在不确定性问题”研究中采用了诸如基于概率理论的Bayes法、故障树分析、置信因子、谱的相似性、模糊理论以及灰色系统理论等理论和方法，已成功的应用于汽轮发电机组在线振动监测与故障诊断系统‘。当前故障诊断专家系统研制工作遇到的主要困难与迫切需要解决的问题仍是诊断知识的获取和描述。
八十年代中后期，国外在计算机软件技术、人工智能技术方面的研究取得很大进展。在计算机语言方面，面向对象的编程语言为人们提供了一种全新的能够更自然、更直接、更充分地表达现实世界事物的方法，其优越性表现在信息的隐藏与封装、抽象数据，继承性、多形化、完善的模块化；在数据库技术方面，面向对象的智能数据库的研究和发展，使得今后的数据库本身就具备知识的表达、存取、检索、查询、分类、推理、演绎等功能，并且利用神经网络模型对数据库实现高速检索
“；在人工智能技术方面，人工神经网络以其并行计算、分布贮存和自适应学习的特点，应用于模式识别，人工神经网与模糊理论相结合应用于知识表述等。这些新理论、新技术的研究和发展，必将极大地推动故障识别技术及其专家系统的发展。近几年的研究状况表明，基于知识的信号智能分析技术与智能化诊断是机械故障诊断的重要发展方向。
4．6 状态监测和故障诊断系统的实现．
国外从八十年代以后，研究开发了各种高性能的状态监测系统(包括一些诊断功能)，如美国B＆N 公司的720O系列，亚特兰大公司的M700。在线监测系统，IRD公司的T—C—PC周期巡检系统，丹麦B&K公司的3542机械状态监测系统等这类系统的特点是：硬件所占比例很大，采集信息多，处理速度快、监测功能强，具有简单的诊断功能。但该类系统价格昂贵，且采用专用计算机系统及语言，新功能不易开发，对使用人员要求较高在最近十年内，国内多家科研单位及高等院校相继研制了各种设备状态监测和故障诊断系统 ) ”) ) ”，这些系统的特点：以微机为基础，以软件开发为中心，功能多、灵活性大、适用面广、系统价格低。存在的主要问题是：硬件功能较弱，以巡回监测为主，实时性较差；系统集成化程度和软件商品化程度较低；系统传感器、二次仪表、计算机系统及软件的可靠性较低，难以适应工业现场恶劣的工作环境。从作者这几年从事振动监测与故障诊断研究开发的体会来看，国内研制的系统在硬件水平、可靠性、实时性等方面同国外系统相比存在较大差距的一个主要原因，是研究开发经费投入不足，难以将诊断系统建立在高水平的硬件平台上，从而影响了系统的整体性能。
预计在今后几年内，随着传感器和测试技术、计算机硬软件技术、通讯技术、人工智能技术等先进技术的发展和应用，状态监测和故障诊断系统技术的发展趋势是：在系统结构方面，由分布式监测方式替代目前的集中式监测方式，数据采集和状态监测将由智能前端装置实现，故障诊断由中央计算机完成，实现系统结构分布化，监测方式层次化，其主要特点是可靠性高、实时性强：在计算机硬件平台技术方面，功能强大的工作站、服务器、超级微机及网络将综合在一起形成工作组，许多先进的硬件技术得到广泛应用，如局部总线技术、大容量高速硬盘技术、高速图形显示技术以及多媒体技术等；在计算机软件平台方面，高性能的Unix和WindowsNT实时多任务中文操作系统、优良的图形用户接口、动态数据交换、网络通讯、实时数据库、面向对象的编程语言等先进软件系统及技术将得到应用，并为故障诊断系统软件的开发及运行提供一个前所未有的开放的优良环境；在系统软件功能方面，将向人机自然语言接口、实时多任务全过程在线监测、诊断过程自动组态等方向发展”。
5 机械故障诊断技术的发展趋势
(1) 混合智能故障诊断技术研究将多种不同的智能技术结合起来,尤其是将神经网络、模糊逻辑与专家系统结合的诊断模型很有发展前景。这方面的研究刚开始,很多问题需要深入研究。智能诊断系统在机器学习、诊断实时性等方面的性能改善,是决定其有效性和应用性的关键。
(2) 智能BIT 技术研究
BIT(机内测试) 技术为设备和设备内部提供故障检测和隔离的自动测试能力。BIT 的智能化是发展趋势,这主要体现在BIT 的智能设计、智能检测与息的获取,数据压缩技术,互联网数据传输技术和故障诊断技术。而要使信号采集、分析和诊断专家系统能在网络上远程运行,要重点解决如下问题: ①网络环境下运行的远程信号采集、分析软件的设计;②大量实时监测数据的处理和取舍;
③基于网络的数据开放式诊断专家系统设计;测试数据、诊断分析方法和共享软件; ④设计的标准化。因此,可以看出,虽然远程协作诊断的大部分都已在实验室实现,但由于该领域的术语、数据格式等信息内涵尚未达成一致,协作机制、协作手段还欠完善,距离建设设备诊断医院的目标尚有很大差距。今后的几年中,应吸取国内外同行的经验,借鉴相关领域的最新成果。通过自身的努力,在这方面作出成绩,使机械状态监测与故障诊断技术产生更广阔的应用前景。
6 结语
随着信息技术和计算机技术的发展,大量的科研成果被应用到机械系统状态监测和故障诊断技术的研究当中,比如近年来兴起的神经网络技术和数据融合技术正在故障诊断领域中得到广泛的应用。而与此同时,信息技术和计算机技术有关学科的自身内涵也得到了完善和延拓。总之,机械设备的状态监测及故障诊断技术必须依赖于多学科在多层次上的协作与协调,取长补短,在边缘学科上求发展。而生产维修部门、管理部门、使用部门与技术部门要密切配合,才能将这一技术深入地推广,真正为国民经济的建设发挥作用。
个人观点：自从人类使用机械以来，就伴随有设备的管理工作，只是由于当时的设备简单，管理工作单纯，仅凭操作者个人的经验行事。随着工业生产的发展，设备现代化水平的提高，设备在现代大生产中的作用与影响日益扩大，加上管理科学技术的进步，设备管理也得到了相应的重视和发展，以致逐步形成一门独立的学科设备管理。设备管理是企业管理不可缺少的组成部分，对提高企业竞争力发挥着重要作用。任何一种工业管理制度和技术管理制度，都是为满足和适应当时科学技术和工业发展的需要而出现的。随着企业生产规模的急剧扩大，管理现代化程度的提高，使设备管理的地位愈来愈突出，作用愈来愈显著。在现代管理阶段，由于科学技术的高速发展，企业的许多生产过程由机器设备逐步取代人的作用，因此生产开始受到设备影响，设备管理在企业管理中的作用愈来愈重要了。工业企业管理包括计划管理、技术管理、生产管理、质量管理、设备管理和财务管理等。它们之间互相联系，又互相制约，相辅相成，缺一不可。要管好设备不仅要看它生产多少产品，产品的质量如何，取得多少利润，更要看设备是否处于完好状态。假如一个企业完全靠拼设备来取得高效率、高利润，那么这种高效率和高利润决不会持久。从长远看，其综合效益是差的，甚至可能造成设备的损坏和事故的发生。因此，国家对加强设备管理非常重视，把设备达标作为企业升级的一项重要内容。而设备监测和故障诊断是实现这一目标的重要保证，因此要加强在这方面的学习。
参考文献:
[1 ]张安华. 机电设备状态监测与故障诊断技术[M] . 西安:西北工业大学出版社,1995.
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[4 ]周青龙. 故障诊断与监控[M] . 北京:兵器工业出版社,1992.
[5 ]萧汉梁. 机械工况监测与故障诊断[M] . 北京:人民交通出版社,1994.
设备检测和故障诊断技术现状 张振中 100696138 1 引言 设备状态检测与故障诊断在十年内得到了前所未有的发展，它对于工业部门重要设备的管理维护，提高企业生产能力和保证安全生产，改进产品质量都具有极大的效益，在国民经济各部门发展中有着十分重要的意义。大家知道，一切工业部门有着许多各种各样的机器和设备，它们运行是否完好直接影响企业的效益，其中一些关键性重要设备甚至起着决定企业命运的作用，一旦发生事故，损失将不可估量。因此，如何避免机器发生事故，尤其是灾难性事故，一直是人们极为重视的问题。长期以来，由于人们无法预知事故的发生，不得不采用两种对策：一是等设备坏了再进行维修，该办法经济损失很大，因为等设备运行到破坏为止，往往需要昂贵的维修费用，灾难性破坏需要更换设备，还可能造成人员伤亡：二是定期检修设备，这种方法需要有一定计划性和预防性，但其缺点是如无发展，则经济上损失很大，而且定期检修的时间周期也很难确定。因此合理的维修应是预知的，即在设备出现的早期就检测隐患，提前预报，以便适时，合理的采取措施，于是故障诊断技术应运而生。设备状态监测和故障诊断是从医学检验和诊断受到启发，有经验的人员利用耳听机器运转发出的声音就可能知道设备运行是否正常，然而现代状态监测与故障诊断技术是随着现代系统工程，信息论，控制论，电子技术，计算机技术，通讯技术的发展的发展而发展起来的，是多种学科和技术交叉与渗透而产生的一门新兴综合性高技术，其研究内容涉及故障机理，传感器与测量技术，数据采集，数字信号处理，数据库，专家系统，计算机软硬件，通讯等技术领域我国从八十年代开始进行设备状态监测与故障诊断技术的研究。并于1986年成立了中国振动工程学会故障诊断学会，国家也将该技术的研究列人“七五”、“八五”攻关项目。机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 2 机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。
电气故障诊断 一、电气设备的状态及检测技术 1、电气设备的状态 （1）正常状态：设备具备其应有的功能，没有缺陷或缺陷不明显，缺陷严重程度仍处于容限范围内。 （2）异常状态：缺陷有了进一步的发展，设备状态发生变化，性能恶化，但仍能维持工作。（3）故障状态：缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。 （4）事故状态：功能完全丧失，无法进行工作状态。 2、电气设备的状态检测 （1）判断设备所处的状态； （2）根据其状态决定对待的方式。 二、电气设备的现代检测技术 1、现代故障诊断技术的构成： （1）故障诊断机理的研究：（理化原因等） （2）故障诊断信息学的研究：（数据采集与分析） （3）诊断逻辑和数学原理方面的研究：（诊断与决策） 2、现代故障诊断四项技术： （1）检测技术（采集信号、参数） （2）信号处理技术（提取状态信息） （3）识别技术（分析、判断） （4）预测技术（决策和预测） 3、故障诊断与状态监测的关系 （1）工况监测：对反映设备或系统工作状态的信息进行全面监测和分析，实时掌握设备基本工作状态。 （2）状态监测：又称简易诊断，通过监测结果与设定阈值之间的对比，仅对设备运行状态作出正常、异常或故障的判断，而对故障的性质、严重程度等不予或无法进行更深入的诊断。
4、故障诊断的成功因素 （1）故障信息源 （2）诊断方法 5、故障诊断技术的发展趋势（与当代前沿科技相融合） （1）人工智能技术：人工神经网络、专家系统等； （2）前沿数学：小波分析、模糊数学、分析几何等； （3）信息融合技术：证据理论等。 6、故障诊断的关注点 （1）故障阶段：尚未发展造成事故的阶段； （2）其目的是：防患于未然； （3）作用阶段：继电保护动作之前。 三、电气设备的传统检测技术 如果把有故障的电气设备比作病人，电工就好比医生。由中医诊断学的经典四诊（望、闻、问、切），结合电气设备故障的特殊性和诊断电气故障的成功经验，电气设备的检测技术归纳为“六诊”要诀，另外引申出电气设备诊断特殊性的“九法”、“三先后”要诀。 “六诊”、“九法”、“三先后”是行之有效的电气设备诊断的思想方法和工作方法。 事物往往是千变万化的和千差万别的，电气设备出现的故障是五花八门，“六诊”、“九法”、“三先后”电气故障诊断要诀，只是一种思想方法和工作方法，切记不能死搬硬套。检修人员要善于透过现象看本质，善于抓住事物的主要矛盾。 （一）“六诊”检测法 “六诊”------口问、眼看、耳听、鼻闻、手模、表测六种诊断方法，简单地讲就是通过“问、看、听、闻、摸、测”来发现电气设备的异常情况，从而找出故障原因和故障所在的部位。前“五诊”是凭借人的感官对电气设备故障进行有的放矢的诊断，称为感官诊断，又称直观检查法。同样，由于个人的技术经验差异，诊断结果也有所不同。可以采用“多人会诊法”求得正确结论。“表测”即应用电气仪表测量某些电气参数的大小，经过与正常数值对比，来确定故障原因和部位。 （1）口问 当一台设备的电气系统发生故障后，检修人员首先要了解详细的“病情”。即向设备操作人员了解设备使用情况、设备的病历和故障发生的全过程。 如果故障发生在有关操作期间或之后，还应询问当时的操作内容以及方法、步骤。总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。 例如：当维修人员巡查时，操作人员反应前处理一台打水离心泵不能启动，需要及时处理。这时维修人就要询问，水罐是否有水，上班和本班是否曾经运行，具体使用情况，是否运行一段时间后停止，还是未运行就不能开启。还要询问故障历史等等。了解具体情况后，到现场进行处理就会有条理，轻松解决问题。 （2）眼看 1）看现场 根据所问到的情况，仔细查看设备外部状况或运行工况。如设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断：电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等：还要观察信
特种设备安全检测技术现状及发展趋势探讨郭锐 发表时间：2018-02-28T16:24:18.020Z 来源：《基层建设》2017年第33期作者：郭锐 [导读] 摘要：随着工业化进程的不断加快，特种设备在工业领域中的应用越来越广泛，对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格，为实际生产过程中提供了安全保障。 柳州卡乐星球经营管理有限公司广西柳州 545000 摘要：随着工业化进程的不断加快，特种设备在工业领域中的应用越来越广泛，对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格，为实际生产过程中提供了安全保障。由于特种设备的自身性质比较特殊，所以传统的检测技术无法满足特种设备的需求，还需要安全检测技术的支持。文章对特种设备安全检测技术现状及发展趋势进行了研究分析。 关键词：特种设备；安全检测技术；现状；发展趋势 1前言 游乐设施是在运行过程中涉及人民生命安全、危险性较大的特种设备之一。大型游乐设施是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施。为确保游乐设施的安全运行，国家颁布了一系列法规和标准对游乐设施的设计、制造、安装、运行、检验和修理等各环节进行了严格规定，而无损检测技术在游乐设施的制造、安装和检验过程中得到广泛使用，对质量控制起到十分关键的作用，下面综述了这些过程中使用的各项无损检测技术。 2特种设备安全检测技术的发展现状 近几年来，特种设备安全检测技术在石油化工领域中的应用比较常见，并且凭借其自身优势在巨型存储油罐、石油化工生产设备、输送管道等方面都获得了高度的关注，对于现代企业的经济建设有一定的促进作用。安全检测技术之所以能够受到现代工业企业的高度重视，最主要是因为它能够为企业创造一定的经济效益，最大限度的降低企业在实际生产过程中所受到的经济损失，对于提升企业综合竞争力也有很大的帮助。目前，现代工业企业对于特种设备安全检测技术的需求逐渐增加，但是能够真正发挥出安全检测技术实际效果的企业却少之又少，一般都只是停留在一些简单的操作阶段。而且，特种设备安全检测技术的应用对于检测人员综合实力的要求比较严格，需要具备极强的实践能力。 3游乐设施主要无损检测方法 3.1目视检测 目视检测是游乐设施检验检测中最常用的方法之一，其目的是为了检查游乐设施的整体外观质量、几何尺寸及变形情况、各功能部件的性能等。主要检查内容有，①机械部分，包括金属结构的几何尺寸测量、表面质量及腐蚀状况、载荷试验、机械装置试验和安全保护装置试验等。②电气部分，包括电控装置、电气保护装置、保护接地、照明及信号电路检查等。③液压和气动，包括液压油箱密封检查、系统渗漏检查和液压油温检查等。检查方法主要为目测、感官判断、量具测量和机构试运行等。 3.2射线检测 射线检测在游乐设施定期检验中不采用。只有对滑行类游乐设施，当滑行车的速度≥50km/h，制造和安装时的轨道对接焊缝要进行70%以上的射线检测。滑行类游乐设施的轨道一般采用工字钢或钢管，壁厚较小，采用常规X射线即可对其进行检测。检测时根据被检对象的材质、材料厚度、形状等和JB4730标准的要求选择适当的作业参数，即可得到合格的底片，然后按标准对底片进行评定，确定其质量等级。 3.3超声检测 游乐设施采用的超声检测主要是对直径大于M36的重要轴和销轴进行，制造时必须进行100%超声检测，定期检验时至少进行20%抽查，采用的检测标准为GB/T 4162，缺陷等级评定不低于A级。超声检测采用的探头为2.5～ 5MHz的单晶直探头或双晶直探头，该方法可检测轴内部的裂纹、白点和夹杂等缺陷。 3.4磁粉检测 表面和近表面裂纹是游乐设施的重要检测内容，游乐设施的钢结构和零部件及焊缝都不允许存在裂纹，鉴于一般游乐设施受力部件采用的多是钢材，磁粉检测也就成为游乐设施最常用的无损检测手段之一。 3.5渗透检测 在某些情况下，因为材料和结构形状等原因，有些部件或部位不利于磁探仪的操作，用其它无损检测方法也难以取得理想的检测效果，此时，渗透检测便成为唯一可选的无损检测方法。因此，渗透检测也是游乐设施检测中最常用和最简便的无损检测方法之一。 3.6电磁检测 （1）铁磁性材料表面裂纹电磁检测 在定期检验中检测铁磁性表面和近表面裂纹最常用的无损检测方法为磁粉和渗透检测，该方法灵敏度高，但在检测过程中必需对检测区域的表面进行打磨处理，去除表面的油漆、喷涂等防腐层和氧化物。 （2）钢丝绳检测 钢丝绳是游乐设施常用部件，对其一般采用漏磁方法进行检测。探头对进入其中的钢丝绳进行局部饱和磁化或技术磁化，根据缺陷引起的磁场特征参数（如磁场强度和磁通量等）的变化情况对钢丝绳的缺陷情况进行判别，并可进行定性（断丝或腐蚀等）和定量（断丝数或横截面积损失量）分析。 4特种设备安全检测技术的发展趋势探讨 4.1强化特种设备的适应性检测工作 随着我国经济的不断发展，各行各业对特种设备的需求也在不断发生变化，特别是很多特种设备中的压力容器正在朝着大型化、长周期、高参数的方向变化，而这些特种设备的检修期也在逐步变长，这些都对特种设备的检测技术提出了更多的要求。在每次检测的过程中，不仅要对设备的发展进行深入的了解，还要对新设备和新材料的特性进行分析。通过相互比对，从而对原有的检测技术进行改进。促进检测技术与特种设备的同步化发展，并在强化特种设备的适应性检测工作中，符合相关特种设备的检测和使用要求。
设备故障诊断技术简介
上海华阳检测仪器有限公司 Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd 目录 设备故障诊断技术定义
-----------------------------------------------（ 3）一．设备维修制度的进展-----------------------------------------------（ 4）二．检测参数类型-------------------------------------------------------（ 5） 三．振动检测中位移、速度和加速度参数的选择-----------------------------（ 5） 四．测点选择原则------------------------------------------------------（ 6） 五．测点编号原则------------------------------------------------------（ 7） 六．评判标准----------------------------------------------------------（ 7） 七．测量方向及代号----------------------------------------------------
（10） 八．搜集和掌握有关的知识和资料----------------------------------------（10） 九．故障分析与诊断----------------------------------------------------（11） 十．常见故障的识不----------------------------------------------------（14） 1．不平衡------------------------------------------------------------（14） 2．不对中------------------------------------------------------------（14） 3．机械松动----------------------------------------------------------（15） 4. 转子或轴裂纹
第一次作业完整版 填空题： 1、抑制干扰信号的硬件措施有硬件滤波器、差动平衡系统和电子鉴别系统。 2、传统的避雷器是由放电间隙和碳化硅阀片电阻构成。 3、局部放电信号的监测方法可分为电测法和非电测法两种。 4、气相色谱分析的气体分离功能由色谱柱完成。 5、气体传感器可分为干式和湿式两大类。 6、抑制干扰信号的软件措施有数字滤波器、平均技术、逻辑判断和开窗。 7、变压器放电量的在线标定通常采用套管末屏注入法。 8、色谱分析常用的鉴定器有热导池鉴定器TCD和氢火焰离子化鉴定器FID两种。 9、光电信号的调制方式主要有调幅式调制、调频式调制和脉码调制-光强调制三种。 10、一般新纸的聚合度n等于1300左右。 11、抑制干扰信号的软件措施有数字滤波器、平均技术、逻辑判断和开窗。 12、抽真空取气方法的油中溶解气体在线监测装置根据产生真空的方式不同，可以分为波纹管法和真空泵脱气法 判断题 1、在线监测系统的信号处理和诊断子系统一般在主控室内。正确 2、线性度是传感器输出量和输入量间的实际关系与它们的拟合直线之间的最大偏差与满量程输出值之比。正确 3、根据振动的频率来确定所测量的量，随频率的减低可分别选用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。错误 4、比色法传感器属于湿式气体传感器。正确 5、当水树增加时，直流叠加电流迅速降低。错误 6、H2，CO，N2等溶解度低的气体的奥斯特瓦尔德系数随温度的上升而基本不变。正确 7、频率响应特性是传感器的静态特性。错误 8、变压器油在300℃～800℃时，热分解产生的气体主要是氢气和乙炔，并有一定量的甲烷和乙烯。错误 单选题： 1、单晶型光电导探测器常用材料为（D ）。 2、频率为60kHz～100MHz的振动信号选用（C ）监测。 3、下列干扰信号中属于脉冲型周期性干扰信号有（B ）。 4、氧化锌阀片的介电常数er为（B ）。 5、对额定电压为6.6kV的电力电缆，若直流泄漏电流（C ）是好电缆 6、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（D ）。 7、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时O2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（A ）。 8、监测系统按（B ）分为便携式和固定式。 第二次作业的论述题 1、电力设备状态维修的主要优点。答：（1）可有效地使用没备，提高没备利用率。（2）降低备件的库存量以及更换零部件与维修所需费用。（3）有目标地进行维修，可提高维修水平，使设备运行更安全可靠。（4）可系统地对没备制造部门反馈设备的质量信息，用以提高产品的可靠性。 2、变压器油的"呼吸作用”。答：变压器油的"呼吸作用”是指变压器负载在一天
题目：机械设备故障诊断技术研究 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 2016 年 8 月 30 日
摘要 故障诊断技术对于机械设备的安全运行有着至关重要作用，一直是工程应用领域的重点和难点, 国内外已经对此问题进行了大量的研究工作。该论文介绍了机械设备故障诊断技术的基本概念，在总结研究各种诊断技术的基础上全面分析了现代故障诊断技术存在的问题, 并针对这些问题提出了故障诊断领域将来的研究方向。故障诊断是一项实用性很强的技术, 对其进行理论上的分析研究具有重要的现实意义。 关键词：机械设备故障；诊断技术；研究
第一章引言 随着现代科学技术在设备上的应用，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越齐全，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素影响，会导致设备出现各种故障，从而降低或失去预定的功能，甚至会造成严重的以至灾难性的事故。国内外接连发生的由设备故障引起的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。生产过程中经常发生的设备故障事故，也会使生产过程不能正常运行或机器设备遭受损坏而造成巨大的经济损失。因此机械设备故障诊断技术在社会中的重要性越来越高，主要体现在[1]：（1）预防事故，保证人员和设备安全。 （2）推动设备维修制度的改革。维修制度从预防制度向预知制度的转变是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备故障诊断技术的发展和成熟。 （3）提高经济效益。设备故障诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分发挥，延长检修周期，降低维修费用。 因此，机械设备故障诊断技术日益受到广泛重视，对机械设备故障诊断技术的研究也不断深入。但受于机械设备故障成因的复杂性和诊断技术的局限性，目前机械设备故障诊断仍存在一些问题。
[1078]《电气设备检测技术》 1、国标GB 7252-2010规定300kV及以上变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（B）ppm。 1. A. 0.5 2. B. 1 3. C. 2 4. D. 5 2、国标GB 7252-2010规定200kV及以下变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（D）ppm。 1. A. 0.5 2. B. 1 3. C. 2 4. D. 5 3、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，CO在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（C）。 1. A. 0.09 2. B. 0.17 3. C. 0.12 4. D. 0.05 4、根据6kV-XLPE电缆的交流击穿电压与在线监测得到的正切间的关系可知，当 正切占大于（B）时，绝缘可判为不良。 1. A. 0.5% 2. B. 1.0% 3. C. 2.0%
4. D. 5.0% 5、下列干扰信号中不属于脉冲型干扰信号的是（A） 1. A. 高频保护信号、高次偕波 2. B. 雷电、开关、继电器的断合 3. C. 高压输电线的电晕放电 4. D. 相邻电气设备的内部放电 6、频率为20kHz以下的振动信号选用（A）监测。 1. A. 加速度传感器 2. B. 超声传感器 3. C. 声发射传感器 4. D. 速度传感器 7、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（D）。 1. A. 绝缘层中间 2. B. 绝缘与线棒导体间 3. C. 绝缘与防晕层间的气隙或气泡里 4. D. 绕组线棒导体的棱角部位 8、根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，H2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（D）。 1. A. 0.09 2. B. 0.17 3. C. 0.12 4. D. 0.05
测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 姓名：赵新 班级：机械5-1班 学号： 10号
测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 概述 测试是测量与试验的简称。 测量内涵：对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵：是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、功能、可靠性、维修性、适应性、保障性、反应能力等进行测量和度量的研究过程。 试验与测量技术是紧密相连，试验离不开测量。在各类试验中，通过测量取得定性定量数值，以确定试验结果。而测量是随着产品试验的阶段而划分的，不同阶段的试验内容或需求则有相对应的测量设备和系统，用以完成试验数值、状态、特性的获取、传输、分析、处理、显示、报警等功能。 产品测试是通过试验和测量过程，对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量、特性等做数值测定工作，是取得对试验对象的定性或定量信息的一种基本方法和途径。 测试的基本任务是获取信息。因此，测试技术是信息科学的源头和重要组成部分。 信息是客观事物的时间、空间特性，是无所不在，无时不存的。但是人们为了某些特定的目的，总是从浩如烟海的信息中把需要的部分取得来，以达到观测事物某一本值问题的目的。所需了解的那部分信息以各种技术手段表达出来，提供人们观测和分析，这种对信息的表达形式称之为“信号”，所以信号是某一特定信息的载体。 信息、信号、测试与测试系统之间的关系可以表述为：获取信息是测试的目的，信号是信息的载体，测试是通过测试系统、设备得到被测参数信息的技术手段。 同时，在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价，并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统（含软、硬件）确保军事装备和产品达到规定动作的要求，以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性，减少对维修人力和其它资源要求，降低寿命周期费用，并为管理提供必要的信息。 全寿命过程又称为全寿命周期，是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分，各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段：初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰（退役）。我国将全寿命周期划分为5个阶段：论证、研制、生产、使用、退役。 这五个阶段都必须采用试验、测量技术，并用试验手段，通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此，测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域，测试技术具有极其重要地位。 美军武器装备在试验与评定管理中，对试验与评定的类型分为：研制试验与评定、使用试验与评定、多军种试验与评定、联合试验与评定、实弹试验、核防护和生存性试验等类。 但最主要的和最重要的是研制性试验与评定、使用试验与评定两种。试验与评定是系统研制期间揭示关键性参数问题的一系列技术，这些问题涉及技术问题（研制试验）；效能、实用性和生存性问题（使用试验）；对多个军种产生影响问题（多军种联合试验）；生存性和杀伤率（实弹试验）等。但核心是研制性试验与评定及使用性试验与评定，主要解决军工产品在研制过程中的技术问题和使用的效能、适应性和生存性问题。 研制试验与评定是为验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验与评定，通过研制试验与
设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用
故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不
电力设备检测维护全方位解析 电力设备检测是什么？为什么要检测？都要怎么检测？本文将这些电力用户尤其是高压自管户关心的问题集中解答。希望能拨开高压自管户心中的迷雾，准确理解检测的概念和范围，正确认识电力设备检测重要性，深度了解检测技术，电力安全防患于未燃。 一、电力设备检测的必要性 电力设备是输配电网中的枢纽和通道，设备在使用的过程中会有老化、失修、故障隐患等情况出现。但是这些情况并不能都靠人眼、工作人员的经验一一排除，必须要专门的电力设备检测才能检查出这些电力安全隐患并组织人力及时排除。 在电力运行中，电力安全始终是电力人绷紧的一根弦。电力设备检测实际上是起到了预防、发现隐患的作用。因此电力设备检测（即电力设备预防性试验）至关重要。 二、电力设备检测的概述 电力设备预防性试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件（如规定的试验设备、环境条件、试验方法和试验电压等）、试验项目、试验周期所进行的定期检查或试验，以发现运行中电力设备的隐患、预防发生事故或电力设备损坏。它是判断电力设备能否继续投入运行并保证安全运行的重要措施。 社会经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，电力设备检测的范围，设备与技术也在与时俱进。一套设备的“健康指数”包括其电气特性和机械特性两部分内容组成；而无法得到电力设备在通电运行中的电气特性的“健康数值”这一难题，一直困扰电力用户多年。全新的状态监测技术的出现解决了这一难题。不仅扩展了电力设备检测的概念，而且填补了电力设备检测领域的盲点。常规停电检测技术和状态监测技术相辅相承，为电力设备的可靠运行提供全方位的数据支持。 对电力设备检测的概念做准确的归纳。电力设备检测分状态监测和停电检测两部分内容。状态监测提供电力设备通电运行状态下的电气特性数据，停电检测提供电力设备在停电状态下的部分电气特性和机械特性数据。两种检测技术是缺一不可，互补替代的。两种检测技术所提供的数据构成电力设备完整的“健康指数” 。 新概念下的电力设备检测是一种先进的检测管理模式，一种新的更有效的检测策略，是根据设备状态而执行的预防性作业，能有效地客服定期检修造成设备过修或者失修的问
故障诊断技术发展历史 故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。 美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。 故障诊断的主要理论和方法 故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。
单项选择题 1、 国标GB 7252-2010规定300kV及以上变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（）ppm。 1. 0.5 2. 1 3. 2 4. 5 2、 国标GB 7252-2010规定200kV及以下变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（）ppm。 1. 0.5 2. 1 3. 2 4. 5
3、 根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，CO在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（）。 1. 0.09 2. 0.17 3. 0.12 4. 0.05 4、 根据6kV-XLPE电缆的交流击穿电压与在线监测得到的正切间的关系可知，当正切占大于（）时，绝缘可判为不良。 1. 0.5% 2. 1.0% 3. 2.0% 4. 5.0% 5、 用电桥法测量电缆绝缘电阻时，通过GPT的中性点N将直流电压E1加在电缆的绝缘电阻R1上，一般E1（）。
1. 小于5V 2. 大于5V 3. 小于50V 4. 大于50V 6、 下列干扰信号中不属于脉冲型干扰信号的是（） 1. 高频保护信号、高次偕波 2. 雷电、开关、继电器的断合 3. 高压输电线的电晕放电 4. 相邻电气设备的内部放电 7、 频率为20kHz以下的振动信号选用（）监测。 1. 加速度传感器 2. 超声传感器
3. 声发射传感器 4. 速度传感器 8、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（）。 1. 绝缘层中间 2. 绝缘与线棒导体间 3. 绝缘与防晕层间的气隙或气泡里 4. 绕组线棒导体的棱角部位 9、 根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，H2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（）。 1. 0.09 2. 0.17 3. 0.12 4. 0.05
高压电气设备状态检测的国内外研究现状 1 引言 在电力系统和各种用户系统中，高压电器和开关设备均具有重要的地位和作用，各种高压和开关设备的工作原理和功能各不相同，构成供变电工程的各个组成部分。随着电力系统的发展，对发、输、供和用电的可靠性要求越来越高。对高压电气设备的状态检测显得尤为重要。目前国内外对高压电气设备状态检测主要是针对断路器、容性设备避雷器、变压器等设备进行检测。断路器中应用最多的是SF6封闭式组合电器，它主要指将断路器、隔离开关、母线和互感器等都是浸泡在高性能绝缘材料中，如真空、SF6气体等，，称为“气体绝缘开关设备”（ GIS，Gas Insulated Switchgear) 。对高压电器状态检测主要指的是对各种开关设备和电器进行检测，其对整个电力系统的运行起至关重要的作用。 2. 高压电器状态检测的国内外研究现状 2.1断路器状态监测的国内外现状 高压断路器实时状态监测技术在国内发展的时间不超过10年, 由于断路器状态的好坏, 对电力系统的安全、可靠运行有着直接的影响。因此, 对断路器的状态监测也是十分必要的。目前用于评估断路器状态主要采用两种方法: 一是跳闸线圈轮廓法(TCP) , 一是振动监测法。振动监测法是通用的方法,而TCP 法则是通过考察断路器动作时, 流过跳闸/闭合线圈里的电流波形来获得断路器的状态信息。因为当断路器处于不同状态时, 会产生不同的电流波形。 2.1.1 GIS中SF6断路器状态的在线检测 GIS(Gas Insulated Switchgear)装置是20世纪60年代中期出现的一种新型开关装置。GIS具有占地面积小、故障率低等优点，已成为高压开关设备的主要发展方向。GIS技术的应用，使得其核心电力元件——SF6断路器的检修更加困难，所以必须对其中的断路器进行在线状态监测才能做到维修量最小和维护费用最低。 随着技术的不断发展，SF6开关设备运行状态在线检测手段也日益进步，激光检漏和超声局放等新技术的出现，可以在设备不停电的情况下对开关设备状态进行综合在线检测，并对故障点进行精确定位，为现场SF6 开关状态的在线检测提供了新的方法。激光成像技术是利用SF6 对红外光谱的吸收特性，使肉眼不能观察到的SF6 泄漏气体在红外视频上清晰可见，由图像快速地确认泄漏源，为检测人员提供了一种快速识别泄漏源的技术。当GIS、罐式断路器内部有局部放电发生时，其释放的能量使SF6 气体周围的温度升高，从而产生瞬时的局部过压，形成的扰动以声波的形式传播，传播到金属外壳时会在外壳上传播。在外壳上用特制的声探头可检测到传播波，这样就可以间接发现设备内部存在的局部放电。而如果在设备内部有金属微粒存在，微粒在电场力与重力作用下会在内部跳动，碰撞金属外壳，从而产生一定频率的声波，这同样可以用声探头进行检测。 2.1.2 GIS中局部放电在线监测技术 GIS以结构紧凑、可靠性高等优点逐渐成为超高压电力系统中的主流设备，但由于制造运输现场装配等多种原因不可避免地存在绝缘缺陷而影响其长期可靠性。鉴于绝缘介质在发生击穿前都会产生局部放电，因此对GIS进行局部放电监测可以发现绝缘的早期故障。。通过对GIS局部放电在线监测，可以监测到GIS 的绝缘状况，预先发现GIS 内部存在的绝缘缺陷，避免绝缘事故的发生。因此，开展GIS 在线监测技术的研究具有越来越重要的意义。GIS 的局部放电检测技术主要有：超声波检测法、化学检测法、脉冲电流法、超高频法等。
设备维修策略简介 视情维修也叫预测性维修（视情维修（Condition Based Maintenance，CBM；Predictive Maintenance，简称PdM）。是我们在中文翻译时对同一类型的维修工作的不同叫法。预测性维修基于装备状态监测、故障诊断、故障（状态）预测、维修决策支持和维修活动于一体，是一种新兴的经济效果最佳的维修策略（后面统称预测性维修）。 预测性维修不仅在名字称呼上有不同，在概念的内涵和外延上也有出入，因此又有狭义和广义预测性维修两种概念。 狭义的预测性维修立足于“状态监测”，强调的是“故障诊断”，是指不定期或连续地对设备进行状态监测，根据其结果，查明装备有无状态异常或故障趋势，再适时地安排维修。狭义的预测性维修不固定维修周期，仅仅通过监测和诊断到的结果来适时地安排维修计划，它强调的是监测、诊断和维修三位一体的过程，这种思想广泛适用于流程工业和大规模生产方式。 广义的预测性维修将状态监测、故障诊断、状态预测和维修决策多位合一体，状态监测和故障诊断是基础，状态预测是重点，维修决策得出最终的维修活动要求。广义的预测性维修是一个系统的过程，它将维修管理纳入了预测性维修的范畴，通盘考虑整个维修过程，直至得出与维修活动相关的内容。 有故障维修（Break-down Maintenance）,是“有故障才维修（Failure Based）”的方式，它是以设备是否完好或是否能用为依据的维修，只在设备部分或全部故障后再恢复其原始状态，也就是用坏后再修理，属于非计划性维修。 预防性定时维修（Preventive Maintenance）又称定时维修，是以时间为依据(Time Based)的维修，它根据生产计划和经验，按规定的时间间隔进行停机检查、解体、更换零部件，以预防损坏、继发性毁坏及生产损失。这种维修方法也就是目前所普遍采用的计划维修或定期维修，如年、半年、季、月保养等。 预测性情维修技术体系 预测性维修发展到现在，基本上形成了自己的技术体系，如图所示。 设备早期识别失效：P-F曲线图
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械故障相关诊断技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
旋转机械故障相关诊断技术(最新版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论，利用信息间存在的关系，充分发挥采集到的振动信息的作用，充分挖掘振动信息的内涵，通过灰色方法加工、分析、处理，使少量的振动信息得到充分的增值和利用，使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法，将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合，同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系，进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式，以
构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成，这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连，以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中，引入神经网络技术，以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理，从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
11机械设计与制造一班柯焱彬 1161120004 检测技术的现状、发展和展望 1、引言 工业设备在制造过程及整机性能测试中离不开各种机械量和几何量，有些工业设备在运行中还要经常对多种物量进行检测或监视，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、压力、流量、温度、硬度、密度、湿度、比重、黏度、长度、角度、形状、位置、表面粗糙度、表面波形等，这些均属于物理量。实际生产、生活和科学实验中还会遇到化学量、生物量（包括医学），而所有这一切，从信号工程的角度来看，都需要通过传感器，将其转换成电信号（近代还可以转换成光信号），而后再进行信号的传输、处理、存储、显示、控制……，从信息的角度看，这些信号连同声音和图象信息都是信息的源头，所以传感器和检测仪表、测量仪表是信息科学技术的三部分（信息获取、信息传输、信息处理）中的重要部分。 在现代工业设备中，传感器和检测仪表是不可或缺的一部分的理由，还可由以下两方面来看，传统的工业设备如在其上增加了必要的传感器，配备精密测量部件（附件），则其功能和精度可以提高，便于用户操作和维护，安全等级也可以提高，设备可以增值；工业设备作为自动化系统的控制对象或作为自动化系统的一部分，必须能与自动化系统的三部分（检测、控制、执行）相兼容或提供接口，使之集成为一个有机的整体，无论是单机自动化或作为大型自动化装置的一
部分，都使该工业设备的用途扩大。综上所述，作为工业设备本身增加传感器和检测仪表、测量仪表或提供接口，是传统设备更新换代的必要条件。 传感器是一种把非电量转变成电信号的器件，而检测仪表在模拟电子技术条件下，一般是包括传感器、检测点取样设备及放大器（进行抗干扰处理及信号传输），当然还有电源及现场显示部分（可选择），电信号一般为连续量、离散量两种，实际上还可分成模拟量、开关量、脉冲量等，模拟信号传输采用统一信号（4-20mA DC等）。数字化过程中，检测仪表变化比较大，经过几个阶段，近来多采用ASIC专用集成电路，而且把传感器和微处理器及网络接口封装在一个器件中，完成信息获取、处理、传输、存贮等功能。在自动化仪表中经常把检测仪表称为变送器，如问题变送器、压力变送器等。 2、传感器和检测仪表的现状 传感器产品的门类品种繁多，用于流程工业的主要有：温度传感器、压力传感器、重量传感器、流量传感器、液位传感器、氧敏传感器、力敏传感器、气敏传感器、分析仪表……，用于机械工业的还有：开关类的接近/定位传感器安全门开关等安全传感器、旋转编码器、视觉传感器、速度传感器、加速度传感器等，国内传感器共分10大类，24小类，6000个品种，而国外品种更多，如美国约有17000种传感器，所以发展传感器品种的领域很宽广。 检测传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，主要用于检测机电一体化系统自身与操作对