状态监测和故障诊断的仪 器 和 方 法幻灯片.ppt
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1、状态监测和故障诊状态监测和故障诊断的仪断的仪 器器 和和 方方 法法第1页,共52页,编辑于2022年,星期日本本 章章 内内 容容n频谱分析诊断法 不同故障的特征频率 不平衡、不对中、松动、轴承故障、齿轮故障等n趋势分析法 通频值趋势分析 频谱趋势分析 报警值和危险值的确定 n状态监测和故障诊断及其作用n设备维修制度的发展和不同维修制度的比较n故障诊断的各种手段n振动监测仪器的分类及其选用原则 离线仪器和在线系统 第2页,共52页,编辑于2022年,星期日n在设备运行运行中或在基本不拆卸基本不拆卸的情况下,n通过各种手段,掌握设备运行状态掌握设备运行状态,n判定产生故障的部位和原因故障的部位
2、和原因,n并预测、预报设备未来的状态。什么是状态监测和故障诊断?什么是状态监测和故障诊断?n是防止事故和计划外停机的有效手段。n是设备维修的发展方向。第3页,共52页,编辑于2022年,星期日简易诊断和精密诊断简易诊断和精密诊断状态监测(简易诊断)状态监测(简易诊断)内容:n识别有无故障n明确故障严重程度n作出故障趋势分析由设备维修人员在现场进行故障诊断(精密诊断)故障诊断(精密诊断)内容:n确定故障部位n确定故障原因n提出维修建议由设备诊断人员在现场或中心进行第4页,共52页,编辑于2022年,星期日状态监测和故障诊断的过程状态监测和故障诊断的过程检测缩小故障范围状态判别搜集征兆定期检测故障
3、定位原因分析维修决策趋势分析正常参数开始尚可正常不可异常第5页,共52页,编辑于2022年,星期日状态监测和故障诊断的作用状态监测和故障诊断的作用监测与保护监测与保护 监测机器工作状态。发现故障及时报警,并隔离故障。分析与诊断分析与诊断 判断故障性质、程度和部位。分析故障原因。处理与预防处理与预防 给出消除故障的措施。防止发生同类故障。第6页,共52页,编辑于2022年,星期日设备维修制度的发展设备维修制度的发展n事后维修,故障维修事后维修,故障维修 (Break down)设备坏了后才去修理。n定期维修,预防维修定期维修,预防维修 (Preventive)定期地检查和大修。n预测维修,视情维
4、修预测维修,视情维修 (Predictive)周期的监测,必要时才去维修。第7页,共52页,编辑于2022年,星期日事后维修体制事后维修体制设备运行到坏了再进行修理。n不需要安排计划。n对一些设备,更换比修理更便宜。n意外停机引起生产损失。n可能引起设备的二次损坏,甚至灾难性事故。n库存备件投资多。定义定义优点优点缺点缺点第8页,共52页,编辑于2022年,星期日定期维修体制定期维修体制按预订的时间间隔或检修周期,对设备作维修、调整和更换备件。n机器寿命较长。n减少意外停机。n备件库存较少。n意外停机引起生产损失。n过剩维修导致维修费用增加。n过剩维修引起人为维修故障。定义定义优点优点缺点缺点
5、第9页,共52页,编辑于2022年,星期日预测维修体制预测维修体制有计划地对设备作检查和测试,以确定其健康状态,必要时才进行维修。n减少非计划停机损失。n维修时间间隔可以延长。n维修费用大为减少。n备件库存最小。n需要初始投资。n需学习和培训。定义定义优点优点缺点缺点第10页,共52页,编辑于2022年,星期日不同制度的维修成本的比较不同制度的维修成本的比较大型钢铁企业第11页,共52页,编辑于2022年,星期日维修费用化了多少?维修费用化了多少?美国1980年税收总额$7500亿,维修费为$2460亿,估计其中过剩维修费为$750亿。我国1987年国营公交企业40万个,固定资产¥7000亿,
6、维修费约为固定资产的 35。我国2002年规模以上企业共有固定资产¥8800万亿,维修费有多少?能节省多少?第12页,共52页,编辑于2022年,星期日停产一天的损失有多大?停产一天的损失有多大?300MW发电机组 损失电720万kWh,约¥144万元30万吨化肥装置 损失化肥1000t,约¥150万元三峡2号水轮机组700MW 停机4小时损失¥400万元第13页,共52页,编辑于2022年,星期日先进维修制度的作用先进维修制度的作用 保证机器精度,提高产品质量 减少意外停车引起的生产损失 防止事故,杜绝灾难性故障 减少维修时间和维修费用(人力和财力)改善环境,改善企业形象投资获得最大和最长远
7、的回报投资获得最大和最长远的回报第14页,共52页,编辑于2022年,星期日国家有关的条例摘录国家有关的条例摘录 逐步采用现代故障诊断和状态监测技术,发展以状态以状态监测为基础的预知维修体制监测为基础的预知维修体制。1983年国家经委国营公交设备管理试行条例 企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术,采用以设备状态监测为基础的设备维修方法以设备状态监测为基础的设备维修方法,不断提高设备管理和维修技术的现代化水平。1987年国务院全民所用制公交设备管理条例第15页,共52页,编辑于2022年,星期日监测和诊断的各种手段监测和诊断的各种手段 振动:振动:适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。
8、温度(红外):温度(红外):适用于工业炉窑、热力机械、电机、电器等。声发射:声发射:适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。油液(铁谱)油液(铁谱):适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变压器等。无损检测:无损检测:采用物理化学方法,用于关键零部件的故障检测。压力:压力:适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合器等。强度:强度:适用于工程结构、起重机械、锻压机械等。表面:表面:适用于设备关键零部件表面检查和管道内孔检查等。工况参数:工况参数:适用于流程工业和生产线上的主要设备等。电气:电气:适用于电机、电器、输变电设备、电工仪表等。第16页,共52页,编辑于2022年,星期日仪器分类仪器分类:n
9、便携式测振表n数据采集器n表盘式的监测系统n计算机化监测系统监测和诊断仪器的分类和选用监测和诊断仪器的分类和选用仪器选用原则仪器选用原则:被监测对象在生产中的地位 生产的规模和产量 预计的投资 设备管理人员的水平和素质第17页,共52页,编辑于2022年,星期日监测和诊断仪器的分类和选用监测和诊断仪器的分类和选用第18页,共52页,编辑于2022年,星期日测振表的外形和原理框图测振表的外形和原理框图阻抗变换前置放大指示选频网络微积分检波主放大电池灵敏度调节传感器输入交流输出 直流输出第19页,共52页,编辑于2022年,星期日计算机存贮器打印机屏 幕软件放大接口存贮显示时钟电池管理环节传感器数
10、据采集器计算机及外部设备数据采集器的外形数据采集器的外形和工作框图和工作框图第20页,共52页,编辑于2022年,星期日数据采集器的工作流程数据采集器的工作流程主 菜 单趋势分析显示和打印调用存储数据趋势分析和谱趋势分析巡检准备输入组态信息清除内存出发巡检校对时钟数据处理下载数据数据比较巡检报表频谱分析频谱图轨迹图显示和打印轨迹分析定巡检路线新开巡检组定设备和测点定测量参数更改测量参数增减设备和测点增减巡检组组 态打印组态表第21页,共52页,编辑于2022年,星期日典型的表盘式监测系统典型的表盘式监测系统双通道振动表推力瓦位和瓦温表振动传感器在瓦盖上水泵的监测系统水泵的监测系统第22页,共5
11、2页,编辑于2022年,星期日典型的表盘式监测系统典型的表盘式监测系统前置器双通道轴位表推力瓦温表键相信号双通道轴振表径向瓦温表键相传感器90度布置的两涡流传感器推力瓦温传感器径向瓦温传感器轴向位置传感器报警信号输出离心压缩机离心压缩机监测系统监测系统第23页,共52页,编辑于2022年,星期日计算机化的监测系统框图计算机化的监测系统框图 n最简单的计算机化监测系统。n单一计算机完成数据采集、管理、数据分析、人机对话等功能。存贮器打印机屏 幕软件适调放大切换装置A/D变换器来自传感器监测仪表计算机第24页,共52页,编辑于2022年,星期日汽轮发电机组的监测系统框图汽轮发电机组的监测系统框图下
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