一、描述故障的特征參量

1、設(shè)備或部件的輸出參數(shù)

設(shè)備的輸出與輸入的關(guān)系以及輸出變量之間的關(guān)系都可以反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2、設(shè)備零部件的損傷量

變形量、磨損量、裂紋以及腐蝕情況等都是判斷設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的特征參量。

3、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的二次效應(yīng)參數(shù)

主要是設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲、溫度、電量等，設(shè)備或部件的輸出參數(shù)和零部件的損傷量都是故障的直接特征參量。而二次效應(yīng)參數(shù)是間接特征參量。使用間接特征參量進(jìn)行故障診斷的優(yōu)點(diǎn)是可以在設(shè)備運(yùn)行中并且無需拆卸的條件下進(jìn)行。不足之處是間接特征參量與故障之間的關(guān)系不是完全確定的。

二、故障診斷的實(shí)施過程

1、狀態(tài)監(jiān)測(cè)

通過傳感器采集設(shè)備在運(yùn)行中的各種信息，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)或其它物理量，再將獲取的信號(hào)輸入到信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2、分析診斷

根據(jù)監(jiān)測(cè)到的能夠反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的征兆或特征參數(shù)的變化情況或?qū)⒄髡着c模式進(jìn)行比較，來判斷故障的存在、性質(zhì)、原因和嚴(yán)重程度以及發(fā)展趨勢(shì)。

3、治理預(yù)防

根據(jù)分析診斷得出的結(jié)論確定治理修正和預(yù)防的辦法，狀態(tài)監(jiān)測(cè)是故障診斷的基礎(chǔ)和前提；故障診斷是對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步分析和處理，診斷是目的。

三、振動(dòng)測(cè)量

根據(jù)能否用確定的時(shí)間關(guān)系函數(shù)來描述，振動(dòng)分為確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)。

1、振動(dòng)的基本參數(shù)

振幅：振動(dòng)體或質(zhì)點(diǎn)距離平衡位置的幅度。

頻率：每秒振動(dòng)的次數(shù)，單位用Hz表示。

周期：振動(dòng)一次所需要的時(shí)間，頻率和周期互為倒數(shù)。

相位：表示振動(dòng)部分相對(duì)其他振動(dòng)部分或固定部分所處位置。

振動(dòng)位移：對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)是速度、速度對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)是加速度。

加速度：對(duì)時(shí)間積分得速度、速度對(duì)時(shí)間積分得位移。因此，位移、速度、加速度這三者，只要測(cè)得其中之一，即可通過微分積分的關(guān)系求出另外的兩個(gè)物理量。

2、常用的測(cè)振傳感器（結(jié)構(gòu)和應(yīng)用）

壓電加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的，壓電式加速度計(jì)無需外電源，屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。它由壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等部分組成，其中壓電晶片是加速度計(jì)的核心，壓電晶體輸出電荷與振動(dòng)的加速度成正比，靈敏度高且穩(wěn)定。

磁電速度傳感器是基于磁電感應(yīng)工作的，無需外電源也屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。由磁鋼、線圈、阻尼環(huán)、彈簧片、芯軸、殼體和輸出線組成。當(dāng)傳感器隨被測(cè)系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，傳感器線圈與磁場(chǎng)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而輸出與振動(dòng)速度成正比的電壓。

振動(dòng)位移信號(hào)通常采用渦流位移傳感器提取。由線圈、殼體和引線組成。它基于金屬體在交變磁場(chǎng)中的電渦流效應(yīng)工作。工作時(shí)，將傳感器頂端與被測(cè)對(duì)象表面之間的距離變化轉(zhuǎn)換成與之成正比的電信號(hào)。這種傳感器不僅能測(cè)量一些旋轉(zhuǎn)軸系的振動(dòng)、軸向位移，還能測(cè)量轉(zhuǎn)數(shù)。渦流位移傳感器屬于非接觸式測(cè)量，但需要外電源，屬于能量控制型傳感器。

3、異常振動(dòng)分析方法

振動(dòng)總值法：通過傳感器直接測(cè)量，以表格或圖形表示趨向，并對(duì)照“異常振動(dòng)判斷基準(zhǔn)”判別設(shè)備工作是否正常。

頻率分析法：把測(cè)量的振動(dòng)信號(hào)取出進(jìn)行頻率分析，再將頻譜圖與正常譜圖比較，可以找出振源、部位和嚴(yán)重程度。

傅立葉變換的目的是將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號(hào)。在時(shí)域信號(hào)中，橫坐標(biāo)是時(shí)間；在頻域信號(hào)中，橫坐標(biāo)是頻率或圓頻率。頻率分析儀是一種將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號(hào)的儀器。

頻率分析儀可以將振動(dòng)信號(hào)的波形分解為各個(gè)頻率的分量，獲得信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)和組成信號(hào)的各個(gè)諧波的幅值、相位，從而確定信號(hào)特征。

振動(dòng)脈沖測(cè)量法：主要用于滾動(dòng)軸承的測(cè)量，以振動(dòng)峰值作為判斷依據(jù)。

四、噪聲測(cè)量

噪聲：不規(guī)則的機(jī)械振動(dòng)在空氣中引起的振動(dòng)波。

聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)，是噪聲強(qiáng)弱的客觀量度，頻率或頻譜表示噪聲的成分，也可以用主觀的感覺，例如響度進(jìn)行測(cè)量。

1、噪聲的物理量度

聲壓：聲波傳播時(shí)，空氣質(zhì)點(diǎn)隨之振動(dòng)所產(chǎn)生的壓力波動(dòng)出現(xiàn)的壓強(qiáng)增量（Pa）。

聲壓級(jí)（dB）：聲壓與基準(zhǔn)聲壓之比的以10為底的對(duì)數(shù)的20倍。

聲強(qiáng)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位面積上的聲波能量--聲強(qiáng)（W/