故障诊断3-监测与诊断系统

1、03.1、监测与诊断系统的组成、监测与诊断系统的组成诊断技术分类诊断技术分类 1)1)信号获取信号获取 通过传感器将反映设备状态的物理量测量出来。通过传感器将反映设备状态的物理量测量出来。12)2)信号分析与数据解释信号分析与数据解释 依据故障特点，采用依据故障特点，采用信号处理技术，突出信号处理技术，突出设备状况特征，确定设备状况特征，确定故障的类型。故障的类型。23.1.1 3.1.1 监测与诊断系统的目标监测与诊断系统的目标 监测设备状态，保证运行安全监测设备状态，保证运行安全3提供机器状态的准确描述提供机器状态的准确描述0 0101020203030404050506060707080

2、809090-1-1-0.5-0.50.50.51 1信号分布信号分布参量概率密度参量概率密度归一化归一化4预报机器故障，避免大型事故发生预报机器故障，避免大型事故发生超门限报警超门限报警 故障报警远程诊断知识库案例库方案维修53.1.2 3.1.2 工作过程与步骤工作过程与步骤 确定敏感参数确定敏感参数 确定原则确定原则: 选择对系统影响最大和最敏感的参数选择对系统影响最大和最敏感的参数作为系统识别的敏感因子。作为系统识别的敏感因子。基本参数：基本参数：长度、质量、时间、电流、温度及光强度等。长度、质量、时间、电流、温度及光强度等。推导参数：推导参数：力，压力，功，能量，功率，电阻，电容等。

3、力，压力，功，能量，功率，电阻，电容等。次要参数：次要参数：力矩，流率，单位燃料耗率等。力矩，流率，单位燃料耗率等。6信号采集信号采集7状态参数识别状态参数识别8诊断决策及其输出诊断决策及其输出 决策通过计算对判断结果进行显示，对异常现象决策通过计算对判断结果进行显示，对异常现象报警，对设备的变化趋势进行评估。报警，对设备的变化趋势进行评估。93.2、简易诊断系统、简易诊断系统3.2.1 3.2.1 便携式振动分析仪便携式振动分析仪 传感器专用，连接方便，但频率及动态范围传感器专用，连接方便，但频率及动态范围有限。测试具有目的性。有限。测试具有目的性。显示方式灵活：指针、液晶、发光二极管；显示

4、方式灵活：指针、液晶、发光二极管；可直接读出故障分析参量。可直接读出故障分析参量。仪器可对振动信息进行多档分析。仪器可对振动信息进行多档分析。 便携式振动分析仪以传统振动标准为基础，一般便携式振动分析仪以传统振动标准为基础，一般显示信息，而不能回答故障的原因及振动的部位。显示信息，而不能回答故障的原因及振动的部位。103.2.2 3.2.2 声级计声级计 11123.2.3 3.2.3 温度计温度计 简单的温度可以只有一个模块，如玻简单的温度可以只有一个模块，如玻璃管温度计。它直接将被温度变化转璃管温度计。它直接将被温度变化转化液面示值。没有电量转换和分析电化液面示值。没有电量转换和分析电路，

5、很简单，但精度底，无法实现测路，很简单，但精度底，无法实现测量自动化。量自动化。 对操作者要求较严格，因此根据测量自动化要求对操作者要求较严格，因此根据测量自动化要求需要采用网络化方式把信号传到中心控制室。需要采用网络化方式把信号传到中心控制室。CBR诊断子系统KBR诊断子系统InternetInternet人机交互子系统监控客户端监控服务器/数据采集子系统Internet机组控制柜 / PLC协作子系统133.3、精密诊断系统、精密诊断系统3.3.1 3.3.1 数据采集系统数据采集系统 由传感器由传感器 ，放大器与预处理器，放大器与预处理器 ，A/D转换器转换器 ，微，微机系统机系统 ，磁

6、带记录仪，磁带记录仪 ，示波器，示波器 ，滤波器等组成，滤波器等组成 。14试验装置电源被测对象传感器变换及测量装置数据处理装置记录显示装置非电信息电信号测量装置使被测对象处于预定状态下，并将其有关方面的内在联系充分显露出来，以便进行有效测量把被测量通过传感器转换为电信号，并进行处理把输出信号进一步出来以排除干扰，并清楚估计其可靠程度，提高获得信息的置信度。输出环节，将测得的有用信号及其变化过程显示或记录下来。153.3.2 3.3.2 状态识别系统状态识别系统 163.3.2 3.3.2 状态识别系统状态识别系统 17183.5、设备监测与诊断系统举例、设备监测与诊断系统举例耿村主斜井皮带机

7、齿轮箱监测和故障诊断耿村主斜井皮带机齿轮箱监测和故障诊断 19齿轮箱测试方案齿轮箱测试方案 正确选择测定方式和测定参数正确选择测定方式和测定参数对于煤矿皮带机齿轮箱的振动测试，由于信号的频对于煤矿皮带机齿轮箱的振动测试，由于信号的频带范围较宽，一般采用振动加速度传感器拾取信号，带范围较宽，一般采用振动加速度传感器拾取信号，后续设备为电荷放大器，可以有选择性的实现位移、后续设备为电荷放大器，可以有选择性的实现位移、速度或加速度输出。速度或加速度输出。 合理布置测点合理布置测点 主要测点布置在齿轮传动的轴承座受力集中和电机主要测点布置在齿轮传动的轴承座受力集中和电机轴承座处轴承座处 。 测试仪器配

8、置测试仪器配置 齿轮箱齿轮箱轴承座轴承座传感器传感器信号采集仪信号采集仪（A/D卡）卡）信号调理信号调理与放大器与放大器信号分析信号分析诊断系统诊断系统20 选择合适的测定周期选择合适的测定周期 测定周期是指每次作巡监的间隔时间，它与测定周期是指每次作巡监的间隔时间，它与皮带机齿轮箱的故障发展趋势有关。正常状皮带机齿轮箱的故障发展趋势有关。正常状态下，一般可每月测定一次，但是一旦发现态下，一般可每月测定一次，但是一旦发现故障时，应缩短测定周期，可每周测定一次，故障时，应缩短测定周期，可每周测定一次，如果故障发展较快时，必须每天测定一次，如果故障发展较快时，必须每天测定一次，以便科学掌握皮带机齿

9、轮箱运行状态的发展以便科学掌握皮带机齿轮箱运行状态的发展趋势。趋势。21齿轮箱振动诊断方案齿轮箱振动诊断方案由于皮带机齿轮箱的测点较多，如果对所有测点进行分析，由于皮带机齿轮箱的测点较多，如果对所有测点进行分析，则工作较大。所以一般可以先用简易诊断法进行点检，然后对则工作较大。所以一般可以先用简易诊断法进行点检，然后对振动位移和振动烈度较大的测点进行精密诊断。这样可以避免振动位移和振动烈度较大的测点进行精密诊断。这样可以避免一些重复劳动，减少工作量。一些重复劳动，减少工作量。 简易诊断简易诊断 齿轮箱编号齿轮箱编号项目项目123VHAVHAVHA振振动动烈烈度度mm/s06.9.157.48.78.65.13.38.83.03.86.106.12.287.59.13.84.66.17.73.86.24.06.22.73.21.53.21.31.52.74.008.3.108.412.78.210.611.413.04.76.14.86.34.35.13.54.13.54.66.67.822