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机械设备故障诊断之防止误诊的关键是真实充分地获取足够数量的诊断信息

【摘要】:
判断设备状态的依据是反映设备的信息。诊断信息的生命在于真实。只有充分地掌握了足够数量的真实信息,才能对设备状态做出准确的判断。

 判断设备状态的依据是反映设备的信息。诊断信息的生命在于真实。只有充分地掌握了足够数量的真实信息,才能对设备状态做出准确的判断。

(1)振动信号失真的因素及其防范

①采集信号失真的辨识及其防范:信号的采集、传输和处理信息技术的基础。振动信号采集系统包括传感器和放大器(数据采集器把放大器置于仪器内部,测量时不再使用放大器)。传感器的作用是把机械振动的能量转换成容易检测的电量输出。输出的电信号通过分析仪器(数据采集器或信号分析仪)进行各种分析处理,提供诊断所需要的各种有用的信息。采集信号的真实性是影响诊断准确性的最重要因素。如果传感器完全失效,则测试的结果毫无意义;如果传感器部分失效,也将不同程度地导致测量精度下降,测试结果未能反映被测参数的真实性,必然导致误诊。在测试前,如果不对传感器加以检测,还有可能把传感器自身的故障误认为是被套测对象的异常,将引起致命的误判,造成巨大的损失。为了防止因采集信号失真而造成误诊,必须采取有效的防范措施,其中要着重处理好信号畸变的识别,传感器性能检测和传感器失效的防护有关问题。

 

②信号在传输环节中受到的干扰及防范:实践证明,测试系统的噪声干扰多来自信号传输环节,最容易从信号输入端混入。因此,在信号传输环节采取措施,抑制噪声,对整个测量系统抗干扰能力的提高是至关重要的。可进入测试系统的噪声有:放电噪声源(包括火花放电源和电晕放电源),电气噪声源(包括射频噪声源、电子开关、脉冲发生器噪声源)。其他噪声源有:机械振动或冲击,电缆运动,导线运动,以及环境温度变化和电化学作用,等等。对高输入阻抗系统的前端,是极容易受电容性耦合噪声源影响的。通过导线直接进行测试系统的噪声,首先是电源噪声,其次是接地阻抗噪声。为了保证测试系统正常工作,测取所需要的真实信号。必须采取有效的抗干扰技术。

(2)信息不充分造成误诊及其注意点

       现场诊断中,由于诊断信息不充分而造成误诊的情况是比较常见的。总结这类误诊的过程中,应记取:①诊断一个故障,特别是比较复杂的、非常见的故障,必须要有充分的信息为依据。在信息不足的情况下,抱着一种猜测的侥幸心理做出判断结论是不可靠的。

②对所获得的信息,要与故障机理联系起来分析,做出合理的解释,这是对信息进行加工、整理、消化的过程,只有这样才能将它作为故障判断的依据。

③多参加诊断实践,多接触不同类型的设备,多进行各种类型诊断案例的分析总结,作到心中有实例,手中有典型,随时可以拿来参考借鉴,必然会减少误诊发生。

(3)防止测量数据失误的几项措施

       各种振动参数值是识别设备状态的主要依据,确保测量数据的准确性是防止误诊的重要因素,为此可采取以下措施:

①坚持测试条件的一致性。坚持测试条件的一致性是保证测量数据准确性的重要条件。测试条件的一致性主要包括两个方面:A.保持测试方案的一致。为了使测量值真实反映设备状态的变化,必须使每次测量所采用的仪器、测量参数、测量频段、测点位置均保持一致。B.保持运行工况的一致性。设备运行工况参数的任何变化都会影响测值的改变,其中特别是以负荷、转速的影响最为显著,多次试验表明,满负荷运行的振动值比空负荷时往往要高出几倍。此外还有工作介质、设备结构参数、运行状态以致周围环境对测量值都会产生不同程度的影响。所以在历次测量时,一定要保持设备转速、负荷的一致性。即使不能达到完全的一致,也要基本一致。现场生产设备中,经常要实行转速变化的设备比较少,一般只有少数需要根据工艺要求实行变速。另外在修理或安装调试过程式中也要变速。而影响负荷变化的因素比较复杂,严格地说,机器的负荷变化是随机性的,任何时候做到完全一致很难,一般只能作到大体一致。

②选择合适的测量频段。振动测量时所选择的频段对测值的影响是很敏感的。特别是对加速度的影响最大,如果测量频段选择不当,或各次测量选取的频段不一致,会造成很大的测值误差,结果不是误判就是漏诊。

③反复多次监测,防止随机性测值误差。设备故障特征的出现是随机性的。在某个时刻进行观测(即对故障特征进行“摄像”)得到的只是随机过程的一个样本。由于各种偶然的原因,比如受到外来的冲击振动干扰,或因电源的干扰,或工作介质中混进了异物等各种难以估计的因素,都会使监测参数突然变大。此时测到的参数并不反映设备的真实状态。如果通过这么一次测量便加以判断显然是不可取的。只有重复进行几次观测才可得到其概率分布。测量相位也是如此,每点要多测几次,当观察到的相位是重复变化时才能下定论。

④详实记录数据。各种测量数据是判断设备状态的重要资料,必须尽可能详细记录,作到正确无误。