机电设备故障诊断技术发展分析

机电设备故障诊断技术发展分析

摘要：机电设备故障诊断技术已是一门独立的技术，并且是跨学科的综合信息处理技术。本文简单介绍了当今机电设备故障诊断常用的传统技术及方法，对目前存在的问题进行了分析。最后指出，引入跨学科的技术与理论，将理论与实践相结合，进而完善当今的技术，成为今后发展的主要方向。 

目前，在国内外，机电设备故障诊断技术是一项倍受欢迎且发展快速的技术，它可以预报故障发展趋势。通过它可以了解和掌握设备在工作中的情况，对设备故障隐患进行检测，以确保其是否正常，尽量在前期发现设备的故障与原因，并及时进行处理、做出估计。

基于以上优点，因此，对于设备恶性事故的发生起到了预防的作用，能够减少人员的伤亡，而且还可以有效的避免环境的污染，降低不必要的经济损失。对于设备的维修管理来说，它是重要的依据，有节约维修成本、防止突发事故等显著特点，并在提高产品的产量和质量、保证设备安全运转、降低成本等方面起着重要的作用。 
　　
1.机电设备故障诊断技术发展的历程和现状 
　　
机电设备诊断技术来源于军事上的需求，出现在第二次世界大战当中，当时采用仪表对设备进行参数的测定。随着时间的推移，微电子技术、计算机技术、传感技术等的普及，使机电设备诊断技术更加完善。二十世纪末，在交通运输、化工、农业等部门的机械设备上已经应用机电设备故障诊断技术，且发展快速。这一技术已经融合到国民经济中，技术水平也逐渐提高，开始转向智能化发展[1]。 
　　
由机电设备故障诊断技术的历史不难看出，其发展大概可分为三个阶段：初级阶段，即诊断结果取决于专家的感官及专业知识和经验；通过传感、动态监测技术还有计算机信号处理技术等现代诊断技术达到智能化，并且向诊断、监测、管理、调度集成化的方向发展。 
　　
日本、美国、瑞典等国家在机电设备的故障诊断技术方面，研究起步较早，它们在一些方面还一直遥遥领先，我国对于这些方面的研究起步虽晚，却有很快的发展速度。比如，西安交大对旋转机械故障诊断方面的研究；天津大学对轴承和齿轮的状态监测进行了研究。另外，设备诊断仪器的研发也发展较快，这些对我国的设备状态监测和故障诊断技术的发展起到了重大的作用。 
　　
2.机电设备故障诊断技术的常用传统技术方法 
　　
2.1振动监测的诊断技术 
　　
振动监测诊断技术根据设备的振动参数以及特征来了解设备的状态和故障，它是人们将机械设备振动监测诊断当作机械设备故障诊断优先选择的方法，其原因是此法的参数多维性和振动的广泛性。一般来说吧，要选择能够对机械的振动状态做出反映的敏感点，还有距离机械诊断核心部位近的易损点和关键点，确保测量的有效性。将各种设备状态信号经放大滤波处理后放入A/D转换器中，这样可以得到振动位移随时间变化的曲线，根据结果可以判定设备运行的状态并采取相应的措施。此法能直观、精确的表征机械动态及其变化过程，且监测诊断方法简单实用，因此被广泛使用[2]。 
　　
2.2油液磨屑分析检测的诊断技术 
　　
此法判断机械运行的状况是通过观察油液介质的化学性质和物理性质的变化，也可以通过观察油液屑粒的形态来判断，其在机械设备液压系统以及润滑系统中较常用。各种元素在受到能力激发时都有吸收或者发射波长光的性质，光谱仪利用其对油液发射光谱进行化学分析，就可以检测到其化学成分和含量，进而判断设备的磨损部位和程度。这种诊断方法更方便，更准确，并且分析速度快，适用于分析磨损状态处在十微米一下磨损状态的磨屑粒。 
　　
2.3红外测温诊断技术 
　　
该方法分析机械的运行状态是通过分析机械部位的不同温度变化来实现的。机械的磨损和液压系统的油液性能所导致的常见故障都会使相应部位的温度产生变化，此外，其材料的机械性能也和温度有关，所以，对故障机械进行温度检测是一种主要的方法。由于测量数据存取方便，可以实现全系统监控，保证机械正常运行并提高使用寿命[3]。 
　　
2.4射线扫描技术 
　　
γ射线的扫描技术应用范围很广，它对于工艺设备的诊断来说，是一项新的技术。在物质中的衰减，γ射线要按照Lamber-Beer的指数规律，所以，再检测的时候，可以根据工艺设备的特点来对设备进行检测。它可以得到设备内反应其介质密度的关系图谱，通过这个图谱来判断故障。 
　　
3.机电设备故障诊断技术在发展中所存在的问题 
　　
当前，机电设备的故障诊断技术有了快速的发展，可还没有形成一套完整的理论体系，也没有有效的诊断技术。所以，大多数的技术都是针对性的，还需进一步完善。再者，故障诊断技术的准确性急需解决。这是一个复杂的过程，关键在于确定故障与特征间的因果关系。因故障与特征之间可能是多元化的，也可能是间歇性的，故诊断时依赖人们的认识和经验，但人们的认识存在局限性。现今，机电设备故障诊断技术属于开放性的课题，建立完整的理论方法体系对指导机电设备故障诊断技术的研究非常有必要。 
　　
4.机电设备故障诊断技术发展的趋势 
　　
随着科学的发展，今后机电设备故障诊断技术的发展可概括为：基于Internet的远程协作诊断技术，这是今后发展的必由之路。小波分析是一种信号的时间―尺度的分析方法，它具有多分辨率分析的特点，将其与神经网络和分析理论相结合就可以把故障诊断的可靠性提高。此外，对传感器进行研究和改善，进行设备故障诊断，也需考虑设备的结构、材料等因素[4]。使故障的检测、诊断、传输与修复融合为一体，对快速修复故障设备提供了保障。 
　　
5.结语 
　　
综上所述，人们越来越重视机电设备故障诊断技术的应用及效果。既要有好的理论方法的指导，又要将理论与实践相结合，这样才能发现问题，进而解决问题。随着科学的快速发展，计算机、智能技术、微电子的出现，机电设备故障诊断技术的准确性越来越高，操作性越来越方便。相信在今后的发展中，机电设备故障诊断技术会越来越先进。 
　　
参考文献： 
[1]王利.矿山机电设备的安全监控系统研究[J].才智，2010（24）. 
[2]杨超，李亦滔.机械设备故障智能诊断技术的现状与发展[J].华东交通大学学报，2011（05）. 
[3]冯腾飞，杨景升.故障分析在设备管理中的应用[J].科技与企业，2012（17）. 
[4]赵卫.矿山机电设备故障检测诊断技术应用探讨[J].科技资讯，2012（24）.文/中国论文网