機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)發(fā)展前景

摘 要：隨著科技的快速發(fā)展，如今的機(jī)械設(shè)備越來(lái)越精密，造價(jià)也越來(lái)越高，而如果機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障就會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和工作人員的人身安全構(gòu)成威脅。機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)是在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)并診斷設(shè)備是否存在故障隱患的部位，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決，從而避免人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)技術(shù)。本文介紹了當(dāng)前主要的機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)，并指出其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；故障檢測(cè)診斷技術(shù)；前景

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如今機(jī)械設(shè)備的精密程度和造價(jià)都越來(lái)越高，因此，一旦出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，首先是機(jī)械設(shè)備損壞帶來(lái)的修理費(fèi)用、停工等直接經(jīng)濟(jì)損失，其次在機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致工作人員的傷亡，除此之外還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的污染等，因此，要對(duì)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、診斷，并根據(jù)診斷結(jié)果及時(shí)采取相關(guān)措施，力求將損失降為最小的同時(shí)，保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全、防止突發(fā)事故的產(chǎn)生，機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)就是基于這樣的需要而迅速發(fā)展起來(lái)的。

1.機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)現(xiàn)狀

1.1.振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷

振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)是目前機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)狀態(tài)和振動(dòng)特征來(lái)判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常、是否存在潛在故障。一般來(lái)講，振動(dòng)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)設(shè)備無(wú)任何干擾，因此在實(shí)際工作中具有簡(jiǎn)便易行的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)踐中，要根據(jù)機(jī)械設(shè)備本身的振動(dòng)特點(diǎn)來(lái)選擇合適的傳感器對(duì)其振動(dòng)速度、加速度、位移等參數(shù)進(jìn)行采集，然后通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并傳輸給數(shù)據(jù)診斷系統(tǒng)，診斷系統(tǒng)對(duì)所傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將分析結(jié)果以曲線(xiàn)圖的形式輸出在顯示屏上，供工作人員參考，工作人員憑借這些譜圖來(lái)判斷機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，是否存在異常部位。

1.2.噪聲監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)

在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械的振動(dòng)總是不可避免的，尤其是在某些部位異常的情況下，通常會(huì)產(chǎn)生異常的噪聲，這就給機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷提供了一個(gè)出路。通過(guò)噪聲來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)診斷的技術(shù)方法主要有人工方法和頻譜分析方法等。其中，人工方法就是利用人耳的聽(tīng)覺(jué)來(lái)判斷設(shè)備運(yùn)行的聲音是否正常，是否存在非正常的噪音，并判斷噪音聲源的大概位置，如噪音不明顯，還可借助于聲音放大器、聲級(jí)計(jì)等尋找噪聲源。頻譜分析法就是利用聲探頭來(lái)對(duì)聲源進(jìn)行識(shí)別，然后將聲音數(shù)據(jù)生成頻譜圖，用以判斷是否存在異常聲源和異常聲源的位置。

1.3.紅外測(cè)溫檢測(cè)診斷技術(shù)

紅外測(cè)溫檢測(cè)診斷技術(shù)的工作原理就是利用機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，零部件的表面會(huì)由于摩擦作用產(chǎn)生一定的熱量（表現(xiàn)為零部件表面的溫升），而如果某零部件發(fā)生異常則其摩擦力越大，表面溫度上升程度就越高，因此可以通過(guò)紅外測(cè)溫儀器采集到的溫度數(shù)據(jù)來(lái)判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況是否正常，如有異常就會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以便采取措施，防止進(jìn)一步惡化成為故障甚至導(dǎo)致事故，有利于提高設(shè)備的使用壽命。

2.當(dāng)前機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)的不足之處

2.1.沒(méi)有一套完整的檢測(cè)診斷技術(shù)理論體系

當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷的各種技術(shù)缺乏一套完整的理論體系，因此在實(shí)踐中往往是特定的設(shè)備可能發(fā)生的特定故障，采用相應(yīng)特定的檢測(cè)診斷技術(shù)，并且該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是否合理有效也缺乏相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，因此當(dāng)前的各種檢測(cè)診斷技術(shù)都不能做到普遍的應(yīng)用。

2.2.故障檢測(cè)診斷的準(zhǔn)確性有待提高

當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)抗干擾能力較差，以噪聲監(jiān)測(cè)診斷法為例，由于故障產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲與機(jī)械設(shè)備特征噪聲之間的關(guān)系較為復(fù)雜，即便是同種設(shè)備由于制造、安裝等偶然因素也會(huì)導(dǎo)致差異性很大，同時(shí)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生噪聲的疊加，如不對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾、提純等處理就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，或者即便對(duì)信號(hào)進(jìn)行了相應(yīng)的處理也會(huì)產(chǎn)生誤差，造成結(jié)果與實(shí)際情況的偏離。除此之外，傳統(tǒng)的故障檢測(cè)診斷技術(shù)對(duì)檢測(cè)儀器、儀表的質(zhì)量、精密度以及工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)等均有較大程度的依賴(lài)性，這些都成為檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的潛在因素。

3. 機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1.多學(xué)科多技術(shù)相結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及遙感技術(shù)的快速發(fā)展，促使機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷技術(shù)也向著多學(xué)科、多技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展。例如，為解決當(dāng)前技術(shù)浪費(fèi)資源以及缺乏技術(shù)理論體系的問(wèn)題，可以結(jié)合計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)和信息技術(shù)為一體建立遠(yuǎn)程協(xié)作診斷系統(tǒng)，其工作原理是：以具備豐富經(jīng)驗(yàn)和高超技術(shù)水平的大型科研單位為檢測(cè)診斷中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與各大生產(chǎn)企業(yè)的大型機(jī)械設(shè)備建立聯(lián)系，一方面可以為這些大型企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的故障檢測(cè)診斷服務(wù)，另一方面通過(guò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，可以將各種機(jī)械設(shè)備的日常故障檢測(cè)、診斷數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)等錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，為日后的工作提供參考，實(shí)現(xiàn)資源的有效整合?？梢灶A(yù)見(jiàn)，這種建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之上的機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷系統(tǒng)在未來(lái)企業(yè)的設(shè)備管理和維護(hù)中會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

3.2.人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)故障檢測(cè)診斷技術(shù)中，專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)處于非常重要的地位，然而專(zhuān)家的數(shù)量畢竟有限，并且由于地理位置等客觀原因存在，專(zhuān)家不可能及時(shí)來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)，這就使專(zhuān)家的作用不能充分發(fā)揮出來(lái)。而將專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，建立人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)可以很好解決這一問(wèn)題，人工智能系統(tǒng)結(jié)合了計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、仿生學(xué)等知識(shí)，使系統(tǒng)可以模擬專(zhuān)家的思維對(duì)機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行預(yù)判，有利于提高機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)診斷的準(zhǔn)確性和效率。

3.3.傳感器與檢測(cè)儀器的功能集成化

傳統(tǒng)的傳感器與檢測(cè)儀器的功能一般較為單一，只檢測(cè)一種特定的數(shù)據(jù)。在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)用傳感器將實(shí)現(xiàn)振動(dòng)、噪聲、溫度等等參數(shù)檢測(cè)功能的集成化，通過(guò)一種傳感器和檢測(cè)儀器就可以實(shí)現(xiàn)多種參數(shù)的檢測(cè)，因此在判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及故障檢查時(shí)就可以多方參考，提高檢測(cè)和診斷的準(zhǔn)確性。

4.結(jié)語(yǔ)：

機(jī)械設(shè)備的故障檢測(cè)診斷技術(shù)正處在傳統(tǒng)技術(shù)向智能化技術(shù)、多功能化轉(zhuǎn)變的階段，但先進(jìn)的檢測(cè)診斷技術(shù)一定要配套相應(yīng)的快速維護(hù)維修技術(shù)，才能使機(jī)械設(shè)備更好地為企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

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