机车检测与故障诊断技术

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1、机车检测与故障诊断技术n绪论n列车监控与故障诊断系统n检测技术n传感器技术n故障诊断技术n列车通讯网络技术n走行部的检测与诊断n牵引传动系统的检测与诊断机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN1机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN2 机车检测与故障诊断技术绪论n故障诊断系统的作用n故障诊断系统的功能n故障诊断系统的构成n故障诊断系统的内容机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN3 机车检测与故障诊断技术绪论故障诊断系统的作用n提高机车运行的可靠性和安全性n为机车维修提供重

2、要的依据n可检测、显示、记录、存储和分析数据n为机车的改进和发展提供依据机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN4 机车检测与故障诊断技术绪论故障诊断系统的功能n故障诊断n故障识别n故障定位n故障显示n故障记录、存储和传输n整备作业和定期维修中的检验机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN5故障诊断系统的构成机车检测与故障诊断技术绪论n地面故障诊断系统n车载故障诊断系统机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN6 机车检测与故障诊断技术绪论地面故障诊断系统机车检测与故障诊断技术

3、.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN7 机车检测与故障诊断技术绪论车载故障诊断系统机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN8 机车检测与故障诊断技术绪论n列车诊断中心n车辆诊断装置n设备诊断单元车载故障诊断系统机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN9 机车检测与故障诊断技术绪论故障诊断系统的内容n外部诊断轮对诊断轴温探测润滑油分析n内部诊断机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN10 机车检测与故障诊断技术绪论内部诊断机车检测与故障诊断技术.2010.

4、12TAIYUANGANPEIZHONGXIN11 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统概述n运行监控n故障监测与诊断诊断方式、车载监测诊断系统、诊断技术n通信网络机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN12 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统运行监控系统n列车控制级n动力车控制级n拖车控制级机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN13 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统列车控制级机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN14 机车检测与故障诊断技术

5、列车监控与故障诊断系统n控制信息和指令的获取、传输和反馈n牵引、电制动的自动控制n机车重联控制n制动力分配信息的传输与控制n故障对策的显示n备用制动控制n信息管理列车控制级的功能机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN15 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统动力车控制级机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN16 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统动力车控制级的功能n转向架控制n空气制动控制n对电气设备实行保护n网侧变流器控制n电机侧变流器控制n辅助变流器控制n轴温监测n状态查询机车检测与故障诊

6、断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN17 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统拖车控制级的功能n控制制动n供电控制n防滑控制n车门控制n空调控制n轴温监测n通信n状态查询机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN18 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统n故障诊断方式人工诊断应用自动测试设备（ATP）的诊断应用机内测试设备（BITE）的诊断故障监测与诊断机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN19 机车检测与故障诊断技术列车监控与故障诊断系统n故障诊断技术振动诊断技术声诊断

7、技术红外线诊断技术润滑油分析技术性能趋向分析1.概述 2.误差的概念 3.检测系统的性能指标 4.检测信号的放大 5.检测信号的滤波 6.检测信号的分析 7.检测信号的变换 8.检测系统的抗干扰技术机车检测与故障诊断技术检测技术机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN21 机车检测与故障诊断技术检测技术1. 概述A.检测的概念B.检测技术在科学技术领域中的地 位C.检测技术的发展趋势机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN22 机车检测与故障诊断技术检测技术A.检测的概念机车检测与故障诊断技术.2010.12TAI

8、YUANGANPEIZHONGXIN23 机车检测与故障诊断技术检测技术B.检测技术在科学技术领域中的地位l现代化的检测手段在很大程度上决定了生 产和科学技术的发展水平。l检测技术是科学认知客观世界的手段。l在现代工程装备中，检测环节的的成本已 达到装备系统总成本的5070%。l随着科学技术的发展，对检测技术的要求 越来越高。机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN24 机车检测与故障诊断技术检测技术c.检测技术的发展趋势l采用新型信息处理方法l仪器与计算机技术的集成l硬件功能软件化l网络化l通用化与标准化机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYU

9、ANGANPEIZHONGXIN25 机车检测与故障诊断技术检测技术2.误差的概念l什么是误差？在检测过程中，由于各种各样的原因 必然使测量值与真实值之间存在一定的差 值，这个差值称为测量误差l误差的表示方法绝对误差；相对误差l误差的类型系统误差；随机误差；粗大误差机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN26 机车检测与故障诊断技术检测技术3.检测系统的性能指标l零点偏移量：当输入量（x=0）时检测系统输出的 数值。l灵敏度：是描述检测系统输出量对于输入量变化的 反映能力。l分辨力：表征检测系统能够有效辨别最小输入变化 量的能力。l量程：表征检测系统能够

10、有效检测最大输入变化量 的能力，其数值是检测系统示值范围上下限的模。a.静态特性参数：机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN27 机车检测与故障诊断技术检测技术l滞差：滞后误差的简称，反映了系统的输出对于输 入的某种滞后现象。 l重复性：反映了检测系统的输入量按同一方向做全 量程多次变化时，静态特性不一致的程度。 l线性度：表示检测系统静态特性对选定的拟合直线 y=B+kx的接近程度。l准确度：检测系统的准确程度，俗称精度。 l稳定性：在规定的条件下和规定的时间内，系统保 持不变的能力。 l影响系数：即指示值变化与影响量变化的比值。 l输入输出电阻：一

11、般来说，输入电阻越大越好， 输出电阻越小越好。b.静态特性的性能指标：机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN28 机车检测与故障诊断技术检测技术c.检测系统的动态特性及其性能指标l微分方程：一般来说检测系统的动态数学模型都采 用常系数微分方程。l传递函数：采用拉氏变换求解定常微分方程时得到 的检测系统在复频域的数学模型。l频率(响应)特性：初始条件为时输出的傅氏变换 与输入的傅氏变换之比，称为检测系统的频率特性。a)检测系统的动态数学模型机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN29 机车检测与故障诊断技术检测技术

12、B)检测系统的动态特性l频率特性：将各种频率不 同幅值相等的正弦信号，其 输出正弦信号的的幅值、相 位与频率之间的关系称频率 特性。幅频特性，相频特性。l阶跃响应特性：当给检测系统一个单位阶跃信号 时，其输出信号称为阶跃响应。机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN30 机车检测与故障诊断技术检测技术机车检测与故障诊断技术检测技术c)典型检测系统的动态特性l零阶系统的动态特性：l一阶系统的动态特性：l二阶系统的动态特性：d)检测系统的动态参数l频率特性及特征参数：l阶跃响应特性及特征参数：机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZ

13、HONGXIN31 机车检测与故障诊断技术检测技术4.检测信号的放大放大性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻、零位漂移。A. 基本放大电路B.弱信号放大电路C. 隔离放大器机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN32 机车检测与故障诊断技术检测技术A.基本放大电路a)运算放大器的性能指标：电源电压引起的漂移、温度引起的漂移、时 间引起的漂移、偏置电流、差电流、输入阴 抗、失调电压、开环增益、额定输出、调整 时间。b)反相比例放大器：c)同相比例放大器：d)差动放大器：e)交流放大器：机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHO

14、NGXIN33 机车检测与故障诊断技术检测技术B.弱信号放大电路a)仪器放大器：l 特性：输入阴抗、非线性误差、共模抑 制比、信号源阴抗不平衡、失调电压和 漂移、输入偏置电流和失调电流。l 增益的设置方法：固定增益仪器放大器 、引脚可编程增益仪器放大器。B)信号放大电路实例：机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN34 机车检测与故障诊断技术检测技术c.隔离放大器a)仪器放大器的特性。除了具有一般放大器的特性之外， 它还具有三种特性：l 共模电压和隔离模电压；l 共模抑制和隔离模抑制；l 隔离电压。B) 光隔离放大器；c)电容隔离放大器；d)变压器隔离放

15、大器：二口隔离方式，三口隔离方式。机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN35 机车检测与故障诊断技术检测技术5.检测信号的滤波A. 滤波器概述B.无源滤波器C. 有源滤波器D.集成电路滤波器机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN36 机车检测与故障诊断技术检测技术A. 滤波器概述a)滤波器的类型：l 按处理信号的形式，可分为模拟滤波器和数字滤 波器。l 按功能，可分为低通滤波器、高通滤波器、带能 滤波器、带阻滤波器、全通滤波器。l 按电路组成，可分为LC无源滤波器、RC无源滤 波器、RC有源滤波器、开关电容滤波

16、器。l 按传递函数的阶数，可分为一阶滤波器、二阶滤 波器、高阶滤波器。机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN37 机车检测与故障诊断技术检测技术I.特征频率：l 通带截止频率：是通带与过渡带边界点的频率， 亦即信号增益的下限。l 阻带截止频率：是阻带与过渡带边界点的频率， 亦即信号衰耗（增益的倒数）的下限。l 转折频率：是信号功率衰减到1/2（约3dB)时的 频率，常以此频率作为通带截止频率或阻带截止 频率。l 固有频率：是电路没有损耗时滤波器的谐振频率 ，复杂电路往往有多个固有频率。b)滤波器的主要性能指标机车检测与故障诊断技术.2010.12TAIYUANGANPEIZHONGXIN38 机车检测与故障诊断技术检测技术II. 增益与衰耗：滤波器在通带内的增益并非常数。l 低通滤波器的通带增益一般指=0时