故障诊断3监测与诊断系统

0教学内容0、课程准备1、绪论3、监测与诊断系统2、信号分析及处理基础4、旋转机械的振动监测与诊断5、滚动轴承的故障监测和诊断6、齿轮箱的监测和诊断1教学内容第三章监测与诊断系统3.1监测与诊断系统的作用与工作步骤3.2系统的组成（简易诊断系统）3.3系统的组成（精密诊断系统）3.4多微机在线系统3.5系统诊断案例2教学内容重点与难点监测与诊断系统工作原理及组成；诊断系统的分类及其目标。；学习目标掌握设备监测类仪器的系统组成；了解多微机在线检测与诊断系统；掌握故障诊断系统设计的方法。掌握故障诊断系统的工作原理；3监测与诊断系统的组成3.1、监测与诊断系统的组成诊断技术分类1)信号获取通过传感器将反映设备状态的物理量测量出来。42)信号分析与数据解释依据故障特点，采用信号处理技术，突出设备状况特征，确定故障的类型。监测与诊断系统的组成53.1.1监测与诊断系统的目标监测设备状态，保证运行安全监测与诊断系统的组成6提供机器状态的准确描述0102030405060708090-1-0.50.51信号分布参量概率密度归一化监测与诊断系统的组成7预报机器故障，避免大型事故发生超门限报警故障报警远程诊断知识库案例库方案维修监测与诊断系统的组成83.1.2工作过程与步骤确定敏感参数确定原则: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。基本参数：长度、质量、时间、电流、温度及光强度等。推导参数：力，压力，功，能量，功率，电阻，电容等。次要参数：力矩，流率，单位燃料耗率等。监测与诊断系统的组成9信号采集监测与诊断系统的组成10状态参数识别监测与诊断系统的组成11诊断决策及其输出典型故障故障信号故障档案库比较状态故障情况故障趋势故障特征信息状态信号设备诊断决策状态及趋势分析输出故障模拟信号检测异常模型向量特征提取各种样板模式信号检测初始模式特征提取待检模式状态识别模板模式之一状态模式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。监测与诊断系统的组成12简易诊断系统3.2、简易诊断系统3.2.1便携式振动分析仪传感器专用，连接方便，但频率及动态范围有限。测试具有目的性。显示方式灵活：指针、液晶、发光二极管；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。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。133.2.2声级计简易诊断系统14简易诊断系统153.2.3温度计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化液面示值。没有电量转换和分析电路，很简单，但精度底，无法实现测量自动化。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。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协作子系统简易诊断系统16精密诊断系统3.3、精密诊断系统3.3.1数据采集系统由传感器，放大器与预处理器，A/D转换器，微机系统，磁带记录仪，示波器，滤波器等组成。17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。精密诊断系统组成18精密诊断系统19精密诊断系统203.3.2状态识别系统精密诊断系统213.3.2状态识别系统精密诊断系统22精密诊断系统23应用举例3.5、设备监测与诊断系统举例耿村主斜井皮带机齿轮箱监测和故障诊断24齿轮箱测试方案•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、速度或加速度输出。•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轴承座处。•测试仪器配置齿轮箱轴承座传感器信号采集仪（A/D卡）信号调理与放大器信号分析诊断系统应用举例25•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，以便科学掌握皮带机齿轮箱运行状态的发展趋势。应用举例26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，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。这样可以避免一些重复劳动，减少工作量。•简易诊断齿轮箱编号项目1＃2＃3＃VHAVHAVHA振动烈度mm/s06.9.157.48.78.65.13.38.83.03.86.106.12.287.5~9.13.8~4.66.1~7.73.8~6.24.0~6.22.7~3.21.5~3.21.3~1.52.7~4.008.3.108.4～12.78.2～10.611.4～13.04.7～6.14.8～6.34.3～5.13.5～4.13.5～4.66.6～7.8应用举例27•精密诊断应用举例28小结本讲小结掌握监测与诊断系统的构成及工作原理；掌握设备诊断系统工作的一般过程；学会分析设备状态并根据学过的知识采取措施进行仪器装备的设计。