什么是機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷

馮晟　卓微科技

設(shè)備故障診斷技術(shù)上世紀(jì)70年代初形成于英國,由于其實(shí)用性以及為社會(huì)和企業(yè)帶來的效益,日益受到企業(yè)和政府主管部門的重視,特別是近30年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,它已逐步形成了一門較為完整的新興邊緣綜合工程學(xué)科。該學(xué)科以設(shè)備的管理、狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷為內(nèi)容,以建立新的維修體制為目標(biāo),在歐美、日本以不同形式獲得了推廣,在中國近十幾年來也日漸盛行，成為上一大熱門學(xué)科。

一臺(tái)設(shè)備從設(shè)計(jì),制造到安裝、運(yùn)行有諸多環(huán)節(jié),任何不應(yīng)有的偏差都可能導(dǎo)致設(shè)備的“先天不足”,造成帶病運(yùn)行。在運(yùn)行過程中,設(shè)備可能處于各種各樣的環(huán)境之中,其內(nèi)部必然受到力、熱、摩擦等多種物理、化學(xué)作用,使其性能劣化,造成“后天故障”。故障的產(chǎn)生可能造成生產(chǎn)系統(tǒng)的紊亂,使設(shè)備遭受損失,甚至使全線停工,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且還可能破壞環(huán)境,危及人身安全,帶來嚴(yán)重的社會(huì)問題（例如美國三里島核電站和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核反應(yīng)堆的泄漏曾引起對(duì)核電站安全性的爭議,對(duì)核能的發(fā)展產(chǎn)生了影響;美國挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)失事使美國航天事業(yè)的發(fā)展一度陷于停頓,都是對(duì)整整一個(gè)產(chǎn)業(yè)的打擊）。

過去一般只有在機(jī)器的運(yùn)行出現(xiàn)問題,或者拆開檢查才知道機(jī)器中某部分發(fā)生了故障,為確保機(jī)器的正常運(yùn)行,不得不規(guī)定定期維修檢查制度,既不經(jīng)濟(jì)又不合理,故障診斷技術(shù)是依據(jù)設(shè)備在運(yùn)行過程中,伴隨故障必然產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力等物理參數(shù)的變化來判斷和識(shí)別設(shè)備的工作狀態(tài)和故障,對(duì)故障的危害進(jìn)行早期預(yù)報(bào)、識(shí)別,防患于未然,做到預(yù)知維修,保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)行,避免“過剩維修”造成的不經(jīng)濟(jì)、不合理現(xiàn)象。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、測試技術(shù)、控制理論、振動(dòng)和噪聲理論及其它相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,隨著工業(yè)生產(chǎn)逐步向大型化、高速化、自動(dòng)化方向邁進(jìn),為設(shè)備故障診斷技術(shù)開辟了廣闊的應(yīng)用前景,在實(shí)際生產(chǎn)中必將發(fā)揮更大的作用。

機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)是預(yù)測性維修機(jī)制的技術(shù)基礎(chǔ)，那什么是機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷呢？機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷：在設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸全部設(shè)備的情況下，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，判定產(chǎn)生故障的部位和原因，并預(yù)測預(yù)報(bào)未來狀態(tài)的技術(shù)。特點(diǎn)（也是其Z大的優(yōu)點(diǎn)）：在設(shè)備運(yùn)行中或基本不拆卸全部設(shè)備情況下進(jìn)行檢測；技術(shù)要求由低到高分三個(gè)層面：

1.   掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（設(shè)備是優(yōu)，良，注意，故障）；

2.   判斷有無故障；如果有故障，判定產(chǎn)生故障的部位和原因；

3.   預(yù)測預(yù)報(bào)未來狀態(tài)（設(shè)備能跑多久，故障會(huì)如何發(fā)展）。

從技術(shù)上來說，所有能反映設(shè)備狀態(tài)的物理參量都能作為狀態(tài)監(jiān)測的參數(shù)。

設(shè)備診斷技術(shù)的基本工作流程

對(duì)被測設(shè)備進(jìn)行信號(hào)采集獲得檢測的信號(hào)，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行必要的信號(hào)處理獲得設(shè)備的特征信息，然后進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別（通常是通過對(duì)比設(shè)備允許的參數(shù)），對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行確定，在此基礎(chǔ)上同時(shí)進(jìn)行故障趨勢分析。根據(jù)故障分析確定的診斷結(jié)論和維修決策作用于被測設(shè)備。然后再重復(fù)這個(gè)狀態(tài)監(jiān)測故障診斷循環(huán)，從而確保被測設(shè)備一直處于狀態(tài)良好的狀態(tài)，對(duì)一些重復(fù)出現(xiàn)或出現(xiàn)有重大危害的故障有時(shí)候還要進(jìn)行根本失效原因分析。

【關(guān)于卓微】

成都卓微科技有限公司（卓微科技）致力于設(shè)備健康管理系統(tǒng)的關(guān)鍵器件和核心軟件研發(fā)。卓微科技的核心團(tuán)隊(duì)在傳感器領(lǐng)域、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測軟件開發(fā)和應(yīng)用方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)；卓微科技在成都高新西區(qū)建有研發(fā)中心， 負(fù)責(zé)傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和軟件研發(fā)；在德陽羅江軍民融合基地建有生產(chǎn)線， 負(fù)責(zé)傳感器和數(shù)據(jù)采集卡的生產(chǎn)測試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。“卓爾不凡，見微知著”：精確診斷+智能識(shí)別是卓微科技在設(shè)備健康管理和故障診斷領(lǐng)域持續(xù)追求的目標(biāo)！

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