机械故障的可诊断性研究
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 7624 次点击
张克南万年红
摘要深入讨论了现场机械故障的可诊断性问题以及可诊断性与故障性质的关系。通过作者多年从事诊断工作的经验和体会,阐述了影响诊断能力的因素和提高可诊断性的途径。
一、问题的提出
从事故障诊断的专业人员都知道,有的故障通过常规的分析方法后便十分明确,结论显而易见;有的故障则用遍现有的手段也难以同规则相对应,甚至特征自相矛盾,难以定论。现场也经常会存在某些疑难问题,处理之后情况仍不理想,成为设备人员的心中隐患。因此,是不是所有的故障或缺陷都能诊断?这就是故障的可诊断性问题。该问题涉及到人们对故障机理的认识、故障诊断的方式方法、故障诊断系统仪器的功能以及对专业机构、人员故障诊断水平的评价。笔者长期工作在设备管理的第一线,并有多年的诊断工作经验,对故障形成的内在因素和可诊断性有着较深刻的体会。如何正确阅读和理解诊断报告,并充分利用诊断信息资源来全面掌握设备状态,既是用户迫切需要掌握的问题,也是设备诊断工作能否有效发挥作用的现实问题。
二、故障诊断的实质
故障诊断的实质是状态模式的分类问题,因此从信号处理角度来讲,故障是否可分,取决于在故障模式空间里模式所在的区域是否能够区分。图1是二维模式空间的示意图,图la为用线性判决函数即可区分的情况;图1b为不易区分,要采用非线性判决函数;图1c为在二维空间不可区分的情况。一般地,三维以上的空间需要超平面来进行分类。从图1可见,模式间的界面越复杂,区分越不容易,或临界点越多,分类越难以实现。
故障特征是故障分类的重要概念,通常意义上的故障诊断,都是指从故障特征反推状态的过程。常见机械故障的振动特征,从书本或专业诊断资料中可以查到,如表1所示。
表1旋转机械故障振动特征举例