机械设备状态监测与故障诊断

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1、内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古科技大学机械工程学院Inner Mongolia University of science and technology College of Mechanical and Engineering 第六章第六章 机械设备状态监测与故障诊断机械设备状态监测与故障诊断授课者授课者: :闫洪波闫洪波内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古科技大学机械工程学院2024/7/2216.1 概述概述6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术目目 录录6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/222上课时间：上课时间：11周 周一 1 2

2、 C203 11周 周三 9 10 A101 授课计划授课计划6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/223主要内容主要内容1实施设备状态检测与故障诊断的意义实施设备状态检测与故障诊断的意义 2设备故障诊断技术的分类设备故障诊断技术的分类 3故障诊断的基本内容与一般实施步骤故障诊断的基本内容与一般实施步骤 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/224设备状态监测：设备状态监测：根据主要的运行特征参数判断设备正常或故障。根据主要的运行特征参数判断设备正常或故障。设备故障诊断：设备故障诊断：在设备状态检测的基础上，分析确定故障的性质、类别、部位、程度、在设备状态

3、检测的基础上，分析确定故障的性质、类别、部位、程度、原因及发展趋势。原因及发展趋势。二者的关系：二者的关系：设备的状态监测技术与设备的故障诊断技术之间既有区别设备的状态监测技术与设备的故障诊断技术之间既有区别又有密切联系，二者不可分割。状态监测是故障诊断的基础或简易又有密切联系，二者不可分割。状态监测是故障诊断的基础或简易的故障诊断，有时可将二者笼统地称为机械设备的故障诊断。的故障诊断，有时可将二者笼统地称为机械设备的故障诊断。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/225发发 展：展：机机械械设设备备状状态态监监测测与与故故障障诊诊断断技技术术是是在在现现代代检

4、检测测技技术术、传传感感器器技技术术、识识别别理理论论、计计算算机机技技术术等等多多学学科科成成就就基基础础上上发发展展起起来来的的一一门门崭崭新新的的综综合性横断科学。合性横断科学。是医学诊断学的基本思想在机械工程中的推广应用。是医学诊断学的基本思想在机械工程中的推广应用。近近些些年年来来，设设备备状状态态监监测测与与故故障障诊诊断断已已开开始始进进人人工工程程应应用用阶阶段段，技技术术日日益益成成熟熟，应应用用范范围围日日趋趋广广泛泛，极极大大地地拓拓宽宽了了机机械械设设备备维维护护技技术术的的学学科领域，成为现代设备维护技术的一个重要组成部分。科领域，成为现代设备维护技术的一个重要组成部

5、分。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/226一、实施设备状态检测与故障诊断的意义一、实施设备状态检测与故障诊断的意义 机械设备维护的基本任务：对设备进行合理的技术维护、及时发现异常机械设备维护的基本任务：对设备进行合理的技术维护、及时发现异常和故障、适时采取检修措施以最大限度地保证其正常运行。和故障、适时采取检修措施以最大限度地保证其正常运行。传统的维修方式：在一定的意义上讲是一种经验维护法。设备状态的正传统的维修方式：在一定的意义上讲是一种经验维护法。设备状态的正常与否，往往依靠人的眼看、耳听常与否，往往依靠人的眼看、耳听 手摸等感观手段获取某种信息，手摸

6、等感观手段获取某种信息，然后凭借过去的经验来加以判断，显然它具有极大的局限性。然后凭借过去的经验来加以判断，显然它具有极大的局限性。事后维修事后维修定期维修定期维修6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/227传统维修的分类传统维修的分类事后维修：事后维修：设备已发生功能性故障以后才进行维修设备已发生功能性故障以后才进行维修 定期维修：定期维修：按预先人为规定的固定检修周期实施小修、中修或大修。按预先人为规定的固定检修周期实施小修、中修或大修。检修周期亦主要根据人的经验来确定。检修周期亦主要根据人的经验来确定。 不足：不足：显然事后维修是一种不足维修方式，而定期检

7、修，虽是一种显然事后维修是一种不足维修方式，而定期检修，虽是一种预防性维修方式，但它既可能发生不足维修，亦可能发生过剩维修。预防性维修方式，但它既可能发生不足维修，亦可能发生过剩维修。注：注：未能及时消除故障以至发展到设备功能破坏的维修称为不足维修，而在设未能及时消除故障以至发展到设备功能破坏的维修称为不足维修，而在设备并无异常或故障的情况下即采取检修行动的维修则称为过剩维修。备并无异常或故障的情况下即采取检修行动的维修则称为过剩维修。 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/228视情维修视情维修根据设备运行故障状态来确定设备维修时间、内容和方法的维修方式。根据

8、设备运行故障状态来确定设备维修时间、内容和方法的维修方式。视情维修亦属预防性维修，不同的是，它是以对设备的运行状态监视情维修亦属预防性维修，不同的是，它是以对设备的运行状态监测为基础、以对故障诊断和预测结果而采取维护决策的，因而更具测为基础、以对故障诊断和预测结果而采取维护决策的，因而更具客观性、科学性。视情维修避免了前述两种方法的各种弊端，是一客观性、科学性。视情维修避免了前述两种方法的各种弊端，是一种理想的机械设备维修方式。正是由于设备状态监测和故障诊断技种理想的机械设备维修方式。正是由于设备状态监测和故障诊断技术的成熟和应用，视情维修才成为可能并进入实际应用阶段，这是术的成熟和应用，视情

9、维修才成为可能并进入实际应用阶段，这是设备状志监测与故障诊断技术对机械设备维护体制产生的最具深刻设备状志监测与故障诊断技术对机械设备维护体制产生的最具深刻意义的影响。意义的影响。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/229实施设备故障诊断技术的意义不仅是涉及设备的维护方面，它对改善机实施设备故障诊断技术的意义不仅是涉及设备的维护方面，它对改善机械设备整个寿命期间各个环节的工作，包括设计、制造、安装、维械设备整个寿命期间各个环节的工作，包括设计、制造、安装、维护、检修以及备件及设备管理等，都提供了科学的具有指导性意义护、检修以及备件及设备管理等，都提供了科学的具有

10、指导性意义的依据，因此，设备状态监测与故障诊断技术日益成为设备维护管的依据，因此，设备状态监测与故障诊断技术日益成为设备维护管理工作现代化的理工作现代化的个重要标志。个重要标志。 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2210二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 根据诊断方式：功能诊断、运行诊断根据诊断方式：功能诊断、运行诊断根据设备状态信号分：振动、强度、温度、声学、电参数、光学、根据设备状态信号分：振动、强度、温度、声学、电参数、光学、润滑油油样、性能趋势润滑油油样、性能趋势根据诊断连续性：定期诊断、连续诊断根据诊断连续性：定期诊断、连续诊断

11、根据诊断完善程度：简易诊断、精密诊断根据诊断完善程度：简易诊断、精密诊断6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2211二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 根据诊断方式：根据诊断方式：功能诊断：功能诊断：是指检查机器运行功能的正常性。其实施的对象往往是新安装是指检查机器运行功能的正常性。其实施的对象往往是新安装或刚维修好的设备或机组。或刚维修好的设备或机组。运行诊断：运行诊断：是指对正常服役的设备或机组进行运行状态的监测和诊断，监是指对正常服役的设备或机组进行运行状态的监测和诊断，监视其故障的发生和发展。视其故障的发生和发展。传统诊断技术：传统诊

12、断技术：感觉（视、听、嗅、触）感觉（视、听、嗅、触）现代诊断技术：现代诊断技术：仪器、计算机、专家系统、人工智能仪器、计算机、专家系统、人工智能6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2212二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 根据设备状态信号分：根据设备状态信号分：振动诊断：振动诊断：以平稳振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数为检测目标。以平稳振动、瞬态振动、机械导纳及模态参数为检测目标。强度诊断：强度诊断：以力、应力、应变、扭矩等机械参数为检测目标。以力、应力、应变、扭矩等机械参数为检测目标。温度诊断：温度诊断：以温度、温差、温度场、热象等为检

13、测目标。以温度、温差、温度场、热象等为检测目标。声学诊断：声学诊断：以噪声、声阻、超声、声发射等为检测目标。以噪声、声阻、超声、声发射等为检测目标。电参数诊断：电参数诊断：以电信号、功率及磁特性等为检测目标。以电信号、功率及磁特性等为检测目标。光学诊断：光学诊断：以亮度、光谱和各种射线效应为检测目标。以亮度、光谱和各种射线效应为检测目标。润滑油样诊断：润滑油样诊断：以机器润滑油中磨屑浓度、成分、粒度等为检测目标。以机器润滑油中磨屑浓度、成分、粒度等为检测目标。性能趋势诊断：性能趋势诊断：以设备各种主要性能指标为检测目标。以设备各种主要性能指标为检测目标。 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备

14、状态检测与故障诊断2024/7/2213二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 根据诊断连续性：根据诊断连续性：定期诊断：定期诊断：按事先规定的一定的时间间隔对设备实施监测与诊断。一般按事先规定的一定的时间间隔对设备实施监测与诊断。一般用于非关键性设备且该设备的性能改变为渐发性故障或可预测性故用于非关键性设备且该设备的性能改变为渐发性故障或可预测性故障的场合。障的场合。连续监控：连续监控：在设备运行过程中自始至终地加以监视及控制，一般用于关在设备运行过程中自始至终地加以监视及控制，一般用于关键设备且其性能改变属突发性故障及不可预测性故障。键设备且其性能改变属突发性故障及不可预测性

15、故障。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2214二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 根据诊断完善程度：根据诊断完善程度：简易诊断：简易诊断：利用较简单的诊断仪器仅对设备有无故障及故障严重程度作利用较简单的诊断仪器仅对设备有无故障及故障严重程度作出判断，通常由现场作业人员实施。出判断，通常由现场作业人员实施。精密诊断：精密诊断：对由简易诊断判定故障的设备进行专门的精确诊断，确定故对由简易诊断判定故障的设备进行专门的精确诊断，确定故障的类型、产生的原因、故障严重的程度及发展趋势、决定采取相障的类型、产生的原因、故障严重的程度及发展趋势、决定采取

16、相应的处理措施。精密诊断由从事精密诊断的专门人员实施。应的处理措施。精密诊断由从事精密诊断的专门人员实施。 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2215二、设备故障诊断技术的分类二、设备故障诊断技术的分类 当当前前国国内内外外研研究究成成功功了了许许多多种种用用于于精精密密诊诊断断的的专专家家系系统统并并开开始始付付诸诸使使用用，使使机机械械故故障障诊诊断断技技术术发发展展到到了了一一个个新新的的阶阶段段。所所谓谓专专家家系系统统是是一一种种拥拥有有人人工工智智能能的的计计算算机机程程序序系系统统，它它事事先先将将有有关关专专家家的的知知识识和和方方法法加加以

17、以总总结结归归类类，形形成成某某些些规规则则存存人人计计算算机机，根根据据自自动动采采集集或或输输入入的的原原始始数数据据，即即能能模模拟拟专专家家的的推推理理、判判断断和和思思维维过过程程，解解决决故故障障诊诊断断各各个个环环节节中中的的各各种种复复杂杂问问题题。因因此此，研研究究出出更更多多的的实实用用的的故故障障诊诊断断专专家家系系统统，对对于于提提高高设设备备故故障障诊诊断断的的可可靠靠性性和和工工作作效效率率具具有有十十分分重重要的意义。要的意义。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2216三、故障诊断的基本内容与一般实施步骤三、故障诊断的基本内容与

18、一般实施步骤 基本内容基本内容:诊断文档的建立和诊断实施。诊断实施包括信号检测、信号处诊断文档的建立和诊断实施。诊断实施包括信号检测、信号处理、识别诊断和维护决策理、识别诊断和维护决策6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2217诊断文档的建立诊断文档的建立诊断或状态识别的实质：是指将诊断对象的信号经处理后得到的一个待诊断或状态识别的实质：是指将诊断对象的信号经处理后得到的一个待检模式与已知样版模式对比，将其归属到某一已知样版模式中去的检模式与已知样版模式对比，将其归属到某一已知样版模式中去的过程，所以建立故障诊断档案是实施故障诊断的必要条件。这里所过程，所以建

19、立故障诊断档案是实施故障诊断的必要条件。这里所说的故障档案库，是指存储在诊断系统计算机中的各种样版模式或说的故障档案库，是指存储在诊断系统计算机中的各种样版模式或标准数据库，亦称标准谱数据库。标准数据库，亦称标准谱数据库。 6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2218诊断文档的建立诊断文档的建立建立诊断文档建立诊断文档(习惯上将这一工作称为建立诊断对象的故障档案习惯上将这一工作称为建立诊断对象的故障档案)，即建，即建立与各类故障对应的特征信息模式立与各类故障对应的特征信息模式(故障样版模式故障样版模式)。故障档案库的基本内容包括：用于各种故障判断的诊断参数的标

20、准数值故障档案库的基本内容包括：用于各种故障判断的诊断参数的标准数值（判别阀值）；诊断参数的各种标准机械图像。（判别阀值）；诊断参数的各种标准机械图像。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2219诊断实施诊断实施信号检测（采集）信号检测（采集）信号处理信号处理识别诊断识别诊断维护决策维护决策6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2220信号检测（采集）信号检测（采集）信信号号检检测测亦亦称称设设备备状状态态信信号号的的采采集集，其其主主要要任任务务是是将将最最能能客客观观反反映映机机器器状状态态的的足足够够数数量量的的信信息息(

21、某某一一种种或或几几种种)提提取取出出来来，转转换换成成某某种种信信号号传传递递到到信信号号记记录录器器或或信信号号处处理理设设备备中中去去。所所获获取取的的各各种种信信号号，是是实实施故障诊断的原始依据。施故障诊断的原始依据。一一般般的的信信号号检检测测系系统统主主要要由由传传感感器器、二二次次仪仪表表以以及及记记录录装装置置等等组组成成。传传感感器器用用于于拾拾取取与与机机器器状状态态对对应应的的信信号号，二二次次仪仪表表将将传传感感器器输输出出的的状状态态信信号号进进一一步步放放大大并并转转换换成成有有利利于于分分析析诊诊断断的的形形式式输输出出由由信信号号记记录录仪记录和存贮。仪记录和

22、存贮。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2221信号检测（采集）信号检测（采集）传传感感器器测测点点数数量量应应考考虑虑对对设设备备状状态态作作出出全全面面的的描描述述。传传感感器器布布置置的的位位置置应应尽尽可可能能选选在在二二次次效效应应的的敏敏感感点点上上，该该位位置置应应具具备备容容易易实实现现测测量量、引引入入干干扰扰小小、获获取取的的信信息息丰丰富富且且安安装装拆拆卸卸方方便便等等优优点点。此此外外还还要要注注意意传传感感器器的的防防护护，应应根根据据具具体体情情况况采采取取防防机机械械损损伤伤、防防水水、防防腐腐、防高温辐射等保护措施，提高其工

23、作可靠性。防高温辐射等保护措施，提高其工作可靠性。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2222信号检测（采集）信号检测（采集）监监测测系系统统得得到到的的各各种种信信号号由由记记录录仪仪记记录录和和存存贮贮。在在故故障障诊诊断断中中，对对记记录录设设备备的的要要求求是是能能实实现现在在线线记记录录监监测测，还还能能在在离离线线的的情情况况下下随随时时加加以以再现，以提供进一步的信号处理。再现，以提供进一步的信号处理。常用的记录设备：光线振子示波器、磁带记录仪、笔式记录仪等。常用的记录设备：光线振子示波器、磁带记录仪、笔式记录仪等。6.1 6.1 概概 述述6

24、机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2223信号处理信号处理检测得到的信号，在一些较简易的监测和诊断中，即可作为诊断的依据，检测得到的信号，在一些较简易的监测和诊断中，即可作为诊断的依据，但在一些较为复杂的系统中，这些表征机器运行状态的信号但在一些较为复杂的系统中，这些表征机器运行状态的信号(例如例如振动测试振动测试)是以电压是以电压(或电流或电流)的时间历程形式输出。如果这些信号能的时间历程形式输出。如果这些信号能直接反映设备的状态，则与其相应的规定值相比较即可作出判断直接反映设备的状态，则与其相应的规定值相比较即可作出判断然而，这些信号间往往是相互混杂且一般都伴有一些与诊断目的无然而，

25、这些信号间往往是相互混杂且一般都伴有一些与诊断目的无关的成分关的成分(噪声噪声)和其它干扰。从这些信号中排除或削弱噪声干扰，和其它干扰。从这些信号中排除或削弱噪声干扰，保留或增强有用信号，从中提取出对故障诊断最具敏感性的信息，保留或增强有用信号，从中提取出对故障诊断最具敏感性的信息，进一步得到待检模式，这就是通常所说的信号处理。进一步得到待检模式，这就是通常所说的信号处理。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2224信号处理信号处理信号处理技术是在多学科成就基础上发展起来的一门边缘科学，对于不信号处理技术是在多学科成就基础上发展起来的一门边缘科学，对于不同的诊

26、断系统，信号处理可分为振动信号处理、声的信号处理、光同的诊断系统，信号处理可分为振动信号处理、声的信号处理、光学信号处理、温度信号处理等。对于每种信号，信号处理的方法也学信号处理、温度信号处理等。对于每种信号，信号处理的方法也很多。其中，尤以振动信号分新技术最为复杂，应用也最为广泛。很多。其中，尤以振动信号分新技术最为复杂，应用也最为广泛。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2225识别诊断识别诊断识别诊断的完整过程包括状态识别、故障分析、趋势预测三方面的内容，识别诊断的完整过程包括状态识别、故障分析、趋势预测三方面的内容，这项工作称为故除诊断。诊断的结果，是

27、实施维护决策的主要依据。这项工作称为故除诊断。诊断的结果，是实施维护决策的主要依据。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2226识别诊断识别诊断状态识别是指对设备当前的运行状态作出判决：是正常、异常或是故障状态识别是指对设备当前的运行状态作出判决：是正常、异常或是故障状态。识别的具体实施，是将经信号处理想到的待检模式与故障档状态。识别的具体实施，是将经信号处理想到的待检模式与故障档案库中的已知样版模式对比，利用相应的判决规则，判定设备当前案库中的已知样版模式对比，利用相应的判决规则，判定设备当前的状态。前面所说的简易诊断即为这种状态识别。的状态。前面所说的简易

28、诊断即为这种状态识别。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2227识别诊断识别诊断故障分析是指设备被初步判为故障后，对故障发生的部位，故障的类型、故障分析是指设备被初步判为故障后，对故障发生的部位，故障的类型、故障产生的原因等方面作出进一步的分析，故障分析工作一般由专故障产生的原因等方面作出进一步的分析，故障分析工作一般由专业的工程技术人员完成。这是一项甚至比故障判断更为复杂的工作，业的工程技术人员完成。这是一项甚至比故障判断更为复杂的工作，它涉及到对于各项故障机理的深入研究，涉及到理论和经验等诸多它涉及到对于各项故障机理的深入研究，涉及到理论和经验等诸多方面

29、。一般地讲，所有故障现象方面。一般地讲，所有故障现象(包括直观现象和信号检测、信号包括直观现象和信号检测、信号处理的结果处理的结果)都是故障分析的依据，要从众多的其至是纷杂的现象都是故障分析的依据，要从众多的其至是纷杂的现象中作出快速、准确的分析判断，关键在于对各类故障特点的了解。中作出快速、准确的分析判断，关键在于对各类故障特点的了解。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2228识别诊断识别诊断趋势预测是指利用有关预测技术对设备当前的状态在今后趋势预测是指利用有关预测技术对设备当前的状态在今后段时间内的段时间内的发展趋势作出估计，它要解决的中心问题是：设备还

30、能维持正常工发展趋势作出估计，它要解决的中心问题是：设备还能维持正常工作多久？作多久？6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2229维护决策维护决策维护决策是指根据诊断和预测的结果，决定将要采取的实际干预措施。维护决策是指根据诊断和预测的结果，决定将要采取的实际干预措施。特别是近期预测的结果，是采取视情维修中决定下次维修各项内容特别是近期预测的结果，是采取视情维修中决定下次维修各项内容的主要依据。这些内容包括维修对象、维修时间、维修方法以及维的主要依据。这些内容包括维修对象、维修时间、维修方法以及维修前各项准备工作修前各项准备工作(包括备品备件的准备包括备品备件

31、的准备)的确定等等，在监测对象的确定等等，在监测对象明确、单一的情况下，决策的最重要的内容是下次检修时间的确定。明确、单一的情况下，决策的最重要的内容是下次检修时间的确定。6.1 6.1 概概 述述6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2230主要内容主要内容1振动诊断的基础振动诊断的基础 2旋转机械的振动监测与诊断旋转机械的振动监测与诊断 3滚动轴承的振动诊断滚动轴承的振动诊断4齿轮箱的振动监测与诊断齿轮箱的振动监测与诊断 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2231振动是机器运行的伴生现象，它包含着丰富的机器运行状态的信息。

32、振动是机器运行的伴生现象，它包含着丰富的机器运行状态的信息。一一般地，随着故障的出现和发展，机器的振动都会发生明显的变化。在般地，随着故障的出现和发展，机器的振动都会发生明显的变化。在正常运行状态下只有某种型式的较低量级振动的机器，当其运行状正常运行状态下只有某种型式的较低量级振动的机器，当其运行状态发生改变时，必然会产生额外的振动或使其振动加剧、振级增大。态发生改变时，必然会产生额外的振动或使其振动加剧、振级增大。各类故障与振动现象的变化之间常有比较明显的对应关系，各类故障与振动现象的变化之间常有比较明显的对应关系，其其特征特征易于识别，因此大部分机械设备都适合于采用测量振动来进行状态易于识

33、别，因此大部分机械设备都适合于采用测量振动来进行状态监测与故障诊断。监测与故障诊断。此外由于振动诊断的测试方法、手段、理论都相对比较成熟，且易于实此外由于振动诊断的测试方法、手段、理论都相对比较成熟，且易于实现在线诊断和监控，因而成为目前设备状态监测与故障诊断中应用现在线诊断和监控，因而成为目前设备状态监测与故障诊断中应用最广泛的方法之一。最广泛的方法之一。 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2232一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动的测量振动的测量振动信号分析振动信号分析振动诊断振动诊断6.2 6.2 振动监测与诊断技术振

34、动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2233一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动的测量振动的测量振动测量参数有位移、速度、加速度。振动测量参数有位移、速度、加速度。振动测量时应根据系统振动特点合理地选定测定参数。从测量精度振动测量时应根据系统振动特点合理地选定测定参数。从测量精度的角度看，低频时宜测量位移，中频时测量速度，高频时应测量加的角度看，低频时宜测量位移，中频时测量速度，高频时应测量加速度。相应地用于振动测量的传感器有位移传感器、速度传感器、速度。相应地用于振动测量的传感器有位移传感器、速度传感器、加速度传感器以及力传感器和阻抗传感器等。加速度传感器以及力

35、传感器和阻抗传感器等。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2234一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动的测量振动的测量测振传感器应尽可能布置在振动效应最敏感的位置且应满足在第一测振传感器应尽可能布置在振动效应最敏感的位置且应满足在第一节中所述的各项测点布置要求。节中所述的各项测点布置要求。 在实际测试中，如无特殊要求，传感器可安装在各轴承座上，因为在实际测试中，如无特殊要求，传感器可安装在各轴承座上，因为所有的载荷都通过轴承座传递。即使条件不允许，测点也应尽量选所有的载荷都通过轴承座传递。即使条件不允许，测点也应尽量选在靠近轴承

36、座处，使测点与轴承座间的机械阻抗较小。设备的有些在靠近轴承座处，使测点与轴承座间的机械阻抗较小。设备的有些部位是不宜安装测振传感器的，例如传感器绝对不允许安装在设备部位是不宜安装测振传感器的，例如传感器绝对不允许安装在设备的薄壳、薄盖上，因为这种方法易产生共振。的薄壳、薄盖上，因为这种方法易产生共振。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2235一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动的测量振动的测量6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2236一、振动诊断的基础一、振动诊断的

37、基础 振动的测量振动的测量6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2237一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析1）信号类型：）信号类型：按照性质分：周期信号、随机信号、瞬时信号按照性质分：周期信号、随机信号、瞬时信号6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2238一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析1）信号类型：）信号类型：周期信号周期信号:波形每经过一定的时间重复一次的信波形每经过一定的时间重复一次的信号称为周期性信号。各种周期性

38、信号均可号称为周期性信号。各种周期性信号均可用正弦用正弦(或余弦或余弦)图数来描述。对于周期性图数来描述。对于周期性信号，一旦确定了信号在任何一个周期中信号，一旦确定了信号在任何一个周期中的状况，则在共它任何时刻的状况便可准的状况，则在共它任何时刻的状况便可准确地确定。周期性信号是确定性信号中最确地确定。周期性信号是确定性信号中最主要的一种。主要的一种。 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2239一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析1）信号类型：）信号类型：随机信号随机信号:波形在无限长的时间内不会重复的信

39、波形在无限长的时间内不会重复的信号称为随机信号。随机信号是大量脉冲信号称为随机信号。随机信号是大量脉冲信号的集合，其幅值、波形以及峰值出现的号的集合，其幅值、波形以及峰值出现的时刻都是随机的。时刻都是随机的。瞬时信号瞬时信号:在某个时刻出现而到某个时刻消失的在某个时刻出现而到某个时刻消失的信号称为瞬时信号。信号称为瞬时信号。 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2240一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析1）信号类型：）信号类型：实实际际振振动动检检测测系系统统得得到到的的信信号号，往往往往是是由由以以上上三

40、三种种信信号号组组成成的的随随机机信信号号。这这些些信信号号同同时时含含有有三三种种信信号号的的成成分分，但但就就总总体体而而言言仍仍然然是是一一种种随随机机信信号号，因因此此，通通常常在在振振动动分分析析令令所所说说的的信信号号处处理理，实实际际上上是指对这类随机的振动信号的处理。是指对这类随机的振动信号的处理。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2241一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析2）时域、频域、幅域）时域、频域、幅域6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊

41、断2024/7/2242一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析2）时域、频域、幅域）时域、频域、幅域信号在以时间为横坐标、幅值为纵坐标的坐标系中的表示称为信号的时信号在以时间为横坐标、幅值为纵坐标的坐标系中的表示称为信号的时域描述。通常测试记录到的波形图，就是振动信号在时域中的表现。域描述。通常测试记录到的波形图，就是振动信号在时域中的表现。一般地，信号的时域描述比较直观但它只能反映信号随时间变化的一般地，信号的时域描述比较直观但它只能反映信号随时间变化的特征，却不能明确揭示信号的频率组成。特征，却不能明确揭示信号的频率组成。信号在以频率为横坐标、以幅值为纵坐标中的表示

42、称为储号的频域描述。信号在以频率为横坐标、以幅值为纵坐标中的表示称为储号的频域描述。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2243一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析2）时域、频域、幅域）时域、频域、幅域同一信号的时域描述和频域描述有其对应的数学关系。把时域信号通过同一信号的时域描述和频域描述有其对应的数学关系。把时域信号通过处理变为频域信号，对周期信号是用傅立叶级数，对随机信号是用处理变为频域信号，对周期信号是用傅立叶级数，对随机信号是用傅立叶积分变换来得到的。傅立叶积分变换来得到的。信号在时域、频域内的分析

43、分别称为信号的时域分析、频域分析，处理信号在时域、频域内的分析分别称为信号的时域分析、频域分析，处理时二者可以互相转换。时二者可以互相转换。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2244一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析2）时域、频域、幅域）时域、频域、幅域实际上，对动态信号在不同域内的分析、实质上是将其所包含的成分或实际上，对动态信号在不同域内的分析、实质上是将其所包含的成分或动态数据在不同域上重新排列、组合并加以再现，它并不能也不会动态数据在不同域上重新排列、组合并加以再现，它并不能也不会增加或减少该信号

44、中的任何成分或数据。信号的各种频域分析、时增加或减少该信号中的任何成分或数据。信号的各种频域分析、时城分析以及它们之间的相互转换，可在各类专用的信号分析仪上快城分析以及它们之间的相互转换，可在各类专用的信号分析仪上快速方便地实现。速方便地实现。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2245一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析3）振动信号处理的基本内容和方法）振动信号处理的基本内容和方法理论理论:概率论、统计原理、变换理论概率论、统计原理、变换理论对振动情号在时域、幅域和频域内进行分析和处理，构成了振动信号处对振

45、动情号在时域、幅域和频域内进行分析和处理，构成了振动信号处理的最基本亦是最重要的内容。其理论基础在数学方面主要是概率理的最基本亦是最重要的内容。其理论基础在数学方面主要是概率论、统计原理以及各种变换理论。在这些理论基础上发明的各类信论、统计原理以及各种变换理论。在这些理论基础上发明的各类信号处理设备，是实施振动信号处理的技术基础。实际的振动诊断系号处理设备，是实施振动信号处理的技术基础。实际的振动诊断系统的各项信号处理，均在信号处理机上进行。统的各项信号处理，均在信号处理机上进行。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2246一、振动诊

46、断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析3）振动信号处理的基本内容和方法）振动信号处理的基本内容和方法信号处理信号处理幅域分析：均值，均方值，方差与均方差，概率密度函数，概率分布函幅域分析：均值，均方值，方差与均方差，概率密度函数，概率分布函数，联合概率密度函数。数，联合概率密度函数。时域分析：自相关函数，互相关函数。时域分析：自相关函数，互相关函数。频域分析：自功率谱函数，互功率谱函数，相干函数或凝聚函数，传递频域分析：自功率谱函数，互功率谱函数，相干函数或凝聚函数，传递函数或频率响应函数。函数或频率响应函数。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检

47、测与故障诊断2024/7/2247一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动信号分析振动信号分析3）振动信号处理的基本内容和方法）振动信号处理的基本内容和方法处理信号的仪器设备：处理信号的仪器设备：FFT分析仪分析仪数据处理机数据处理机6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2248一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动诊断振动诊断1）简易诊断中的振动判断标准）简易诊断中的振动判断标准状态：正常、异常或故障状态：正常、异常或故障如前所述、简易振动诊断只需对诊断对象的振动状态如前所述、简易振动诊断只需对诊断对象的振动状态(亦即工作状态亦

48、即工作状态)作作出判断：正常、异常或故障。使用的判断标准有绝对判断标准、相出判断：正常、异常或故障。使用的判断标准有绝对判断标准、相对判断标准和类比判断标准。其中绝对判断标准现场使用最为方便。对判断标准和类比判断标准。其中绝对判断标准现场使用最为方便。6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2249一、振动诊断的基础一、振动诊断的基础 振动诊断振动诊断2）精密诊断中的振动故障判断）精密诊断中的振动故障判断将测得的振动参数随时间变化的时域信号，进行分析处理得到特征参数将测得的振动参数随时间变化的时域信号，进行分析处理得到特征参数或图像与正常

49、比较找出故障原因、部位、程度。或图像与正常比较找出故障原因、部位、程度。以信号处理为基础，以函数分析作为依据以信号处理为基础，以函数分析作为依据对比判决法：对比判决法：幅值对比判决：主峰值判决、主频带幅值判决、通幅值判决、频率成分幅值对比判决：主峰值判决、主频带幅值判决、通幅值判决、频率成分判决、各频带包络频谱设定判决判决、各频带包络频谱设定判决带限判决方式：主频率判决法、均方频判决法带限判决方式：主频率判决法、均方频判决法6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2250二、旋转机械的振动监测与诊断二、旋转机械的振动监测与诊断 故障现象：

50、转轴组件不平衡、不同轴、基座松动、轴承和齿轮等旋转部故障现象：转轴组件不平衡、不同轴、基座松动、轴承和齿轮等旋转部件故障件故障振动类型及监测方法振动类型及监测方法 旋转机械振动分析方法旋转机械振动分析方法 旋转机械常见故障的振动特性旋转机械常见故障的振动特性 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2251二、旋转机械的振动监测与诊断二、旋转机械的振动监测与诊断 1 ）振动类型及监测方法）振动类型及监测方法振动型式：强迫振动（同步振动）、自激振动（亚同步振动）振动型式：强迫振动（同步振动）、自激振动（亚同步振动）振动方向：径向振动、轴向振

51、动、扭转振动振动方向：径向振动、轴向振动、扭转振动监测方法：监测方法：测量机器壳体上典型部位的绝对振动量：振动速度、振动加速度测量机器壳体上典型部位的绝对振动量：振动速度、振动加速度测量转轴轴颈相对于机体的相对振动量：相对位移测量转轴轴颈相对于机体的相对振动量：相对位移6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2252二、旋转机械的振动监测与诊断二、旋转机械的振动监测与诊断 2） 旋转机械振动分析方法旋转机械振动分析方法振动分析：振动分析：频率分析：特殊频率频率分析：特殊频率相位分析：相位不变化（同步）：强迫振动、相位变化（不同步）：自相位

52、分析：相位不变化（同步）：强迫振动、相位变化（不同步）：自激振动、其他振动激振动、其他振动振动形态分析：幅值与转速关系振动形态分析：幅值与转速关系概率密度分析：振幅概率概率密度分析：振幅概率6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2253二、旋转机械的振动监测与诊断二、旋转机械的振动监测与诊断 3 ）旋转机械常见故障的振动特性）旋转机械常见故障的振动特性属于强迫振动属于强迫振动特点：特点：频率：与回转频率相同或为其几倍或频率：与回转频率相同或为其几倍或1N倍倍振幅：某一固点转速下出现峰值，多以危险转速及其几倍表示振幅：某一固点转速下出现峰

53、值，多以危险转速及其几倍表示6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2254二、旋转机械的振动监测与诊断二、旋转机械的振动监测与诊断 3 ）旋转机械常见故障的振动特性）旋转机械常见故障的振动特性不平衡引起的振动特性不平衡引起的振动特性 不同轴（不对中）的振动特性不同轴（不对中）的振动特性 基座松动基座松动 转子的临界转速共振与结构共振转子的临界转速共振与结构共振6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2255三、滚动轴承的振动诊断（自学内容）三、滚动轴承的振动诊断（自学内容）损坏失效

54、形式：磨损、疲劳、断裂、腐蚀损坏失效形式：磨损、疲劳、断裂、腐蚀诊断方法：振动、噪声、油样分析、磁塞法、听诊法诊断方法：振动、噪声、油样分析、磁塞法、听诊法1 滚动轴承的低频振动滚动轴承的低频振动自身缺陷：内圈、外圈、滚动体、保持架自身缺陷：内圈、外圈、滚动体、保持架外力激励外力激励2 滚动轴承的精密诊断滚动轴承的精密诊断低频信号分析低频信号分析 谐振信号分析法谐振信号分析法 包络法包络法 倒谱分析倒谱分析 6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2256四、齿轮箱的振动监测与诊断四、齿轮箱的振动监测与诊断 （自学内容）齿轮失效：断裂、磨

55、料、磨损、粘附磨损、擦伤、疲劳剥落齿轮失效：断裂、磨料、磨损、粘附磨损、擦伤、疲劳剥落1 齿轮的啮合频率和固有频率齿轮的啮合频率和固有频率2 齿轮的精密诊断齿轮的精密诊断A 精密诊断的一般程序精密诊断的一般程序 图图612B 频域诊断频域诊断C 时域诊断时域诊断6.2 6.2 振动监测与诊断技术振动监测与诊断技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2257主要内容主要内容1概述概述 2光谱分析法光谱分析法 3铁谱分析法铁谱分析法4磁塞检测法磁塞检测法 6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2258概述概述 通过分析混杂在润滑油液中金

56、属磨屑的数量、成分、大小、形态通过分析混杂在润滑油液中金属磨屑的数量、成分、大小、形态等信息来判断零部件磨损状态、机器运行状态的一项新技术，也称等信息来判断零部件磨损状态、机器运行状态的一项新技术，也称为磨屑分析技术。为磨屑分析技术。效果：通过润滑油样分析，常常不仅可以判断出机器的运行状态是否正效果：通过润滑油样分析，常常不仅可以判断出机器的运行状态是否正常，还可以确定出由于磨损引起的故障类型或发生的部位、产生的常，还可以确定出由于磨损引起的故障类型或发生的部位、产生的原因，并可对发展趋势作出预测。原因，并可对发展趋势作出预测。类似于医生对病人的类似于医生对病人的“抽血化验抽血化验”6.3 6

57、.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2259概概 述述 步骤：步骤：采样采样检测检测诊断诊断预测预测处理处理6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2260概述概述 采样采样：指从润滑系统中采集能正确反映被监测的机器零部件运行状态的：指从润滑系统中采集能正确反映被监测的机器零部件运行状态的油样或磨屑样品。油样或磨屑样品。通常应在机器运转过程中或在停车不久进行，因为这时润滑油还保持正通常应在机器运转过程中或在停车不久进行，因为这时润滑油还保持正常的工作温度，磨屑与润滑油混合状态较好。采样工作一般由现

58、场常的工作温度，磨屑与润滑油混合状态较好。采样工作一般由现场操作人员完成，采样后立即连同完整的采样记录送往抽样检测室。操作人员完成，采样后立即连同完整的采样记录送往抽样检测室。采样周期的确定应考虑设备的重要程度、零部件的负荷特性、距上采样周期的确定应考虑设备的重要程度、零部件的负荷特性、距上次大修的时间等因素。对于可能有初期致命缺陷的设备，要经常取次大修的时间等因素。对于可能有初期致命缺陷的设备，要经常取样。如设备运转时间较长、油样监测已开始发现异常，则应及时调样。如设备运转时间较长、油样监测已开始发现异常，则应及时调整取样周期、加强监视。整取样周期、加强监视。6.3 6.3 润滑油样分析技术

59、润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2261概述概述 步骤：采样、检测、诊断、预测、处理步骤：采样、检测、诊断、预测、处理检测检测检测的基本内容包括对油样中密屑的粒度大小、表面形态等进行现察以检测的基本内容包括对油样中密屑的粒度大小、表面形态等进行现察以及对其数量、成分、粒度分布等进行测定。及对其数量、成分、粒度分布等进行测定。这步工作类似于医学中的血液化验。这步工作类似于医学中的血液化验。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2262概述概述 步骤：采样、检测、诊断、预测、处理步骤：采样、检测、诊断、预测、处理诊断

60、诊断诊断则是根据油样检测结果判断机器的磨损状态是否正常，对异常磨损诊断则是根据油样检测结果判断机器的磨损状态是否正常，对异常磨损还要确定发生异常磨损的零部件以及磨损的类型。还要确定发生异常磨损的零部件以及磨损的类型。例如：根据磨屑成分例如：根据磨屑成分(铁、铜、铝等铁、铜、铝等)变化，可判断发生异常磨损的零部变化，可判断发生异常磨损的零部件；根据油样磨屑的浓度和粒度，可判断磨损的严重程度，根据磨件；根据油样磨屑的浓度和粒度，可判断磨损的严重程度，根据磨屑的大小和表面形态，可判断磨损的类型、原因，等等。屑的大小和表面形态，可判断磨损的类型、原因，等等。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析

61、技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2263概述概述 步骤：采样、检测、诊断、预测、处理步骤：采样、检测、诊断、预测、处理预测预测所谓预测，是指根据目前磨损状况，预测机器零部件的剩余寿命和今后所谓预测，是指根据目前磨损状况，预测机器零部件的剩余寿命和今后可能发生的磨损类型。可能发生的磨损类型。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2264预测通常要将当前油样检测结果与以前一段时间内各次检测结果连贯起预测通常要将当前油样检测结果与以前一段时间内各次检测结果连贯起来进行分折。以时间为顺序的各项检测指标各次检测结果组成的各来进行分折。

62、以时间为顺序的各项检测指标各次检测结果组成的各条曲线，从不同方面表征了过去至当前磨损的发展过程，据此运用条曲线，从不同方面表征了过去至当前磨损的发展过程，据此运用有关预测规律，或参照被监测设备过去的维护经验有关预测规律，或参照被监测设备过去的维护经验(或对同类设备或对同类设备的维护经验的维护经验)、或参照国内外相应的研究结果，往往会较直观方便、或参照国内外相应的研究结果，往往会较直观方便地得到较满意的定性预测结果。一般地，当这些曲线中的一条或几地得到较满意的定性预测结果。一般地，当这些曲线中的一条或几条曲线同时开始发生变化时应加强监视；当曲线发生显著变化时，条曲线同时开始发生变化时应加强监视；

63、当曲线发生显著变化时，表明异常开始出现；当曲线陡度发生剧烈变化，则预示着故障即将表明异常开始出现；当曲线陡度发生剧烈变化，则预示着故障即将设生。设生。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2265概述概述 步骤：采样、检测、诊断、预测、处理步骤：采样、检测、诊断、预测、处理处理处理根据预测的结果确定维修的部位、方式和时问。根据预测的结果确定维修的部位、方式和时问。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2266概述概述 分析方法：分析方法：光谱分析法光谱分析法铁谱分析法铁谱分析法磁塞检测法

64、磁塞检测法6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2267二、光谱分析法二、光谱分析法 光谱分析法是利用光谱分析仪分析润滑油中金属的成分和含量来判断磨光谱分析法是利用光谱分析仪分析润滑油中金属的成分和含量来判断磨损的零件和磨损严重程度的一种方法。损的零件和磨损严重程度的一种方法。它的理论基础是原子物理学的有关基本原理，其技术基础是根据这些原它的理论基础是原子物理学的有关基本原理，其技术基础是根据这些原理而发明的各类光谱分析仪的应用。理而发明的各类光谱分析仪的应用。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2

65、024/7/2268二、光谱分析法二、光谱分析法 优缺点：光谱分析法对磨屑粒度的灵敏范围一般小于优缺点：光谱分析法对磨屑粒度的灵敏范围一般小于10m，灵敏度、准，灵敏度、准确性和稳定性都较好，尤其适用于用有色金属制造的零部件的磨损确性和稳定性都较好，尤其适用于用有色金属制造的零部件的磨损分析。光谱分析法的缺点是不能给出磨屑的形貌细节，从采样到分分析。光谱分析法的缺点是不能给出磨屑的形貌细节，从采样到分析结果滞后时间较长。此外，目前使用的各类标准光谱分析仪价格析结果滞后时间较长。此外，目前使用的各类标准光谱分析仪价格都比较昂贵。都比较昂贵。分类：分类：原子发射光谱分析法原子发射光谱分析法 原子吸

66、收光谱分析法原子吸收光谱分析法6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2269三、铁谱分析法三、铁谱分析法铁谱分析法的基本原理是将油样按规定的操作程序稀释使之流过一个强铁谱分析法的基本原理是将油样按规定的操作程序稀释使之流过一个强磁场，在磁场力的作用下，不同大小的带磁性的磨屑所能通过的距磁场，在磁场力的作用下，不同大小的带磁性的磨屑所能通过的距离不同而形成按颗粒大小次序的沉淀。测定分析油样中磨屑沉淀的离不同而形成按颗粒大小次序的沉淀。测定分析油样中磨屑沉淀的情况即可判断机器零部件的磨损程度。情况即可判断机器零部件的磨损程度。特点：特点：铁谱分

67、析可以提供磨屑的数量、粒度、形态和成分等反映零部件铁谱分析可以提供磨屑的数量、粒度、形态和成分等反映零部件磨损状态的重要信息，这是其它油样分析方法所不能全部实现的。磨损状态的重要信息，这是其它油样分析方法所不能全部实现的。此外，与光谱分析法比较，用于铁谱分析的仪器价格比较低廉。因此外，与光谱分析法比较，用于铁谱分析的仪器价格比较低廉。因此，铁谱分析法是目前使用最广泛、最有发展前途的一种油样分析此，铁谱分析法是目前使用最广泛、最有发展前途的一种油样分析方法。方法。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2270三、铁谱分析法三、铁谱分析法分析式

68、铁谱仪分析式铁谱仪直读式铁谱仪直读式铁谱仪在线式铁谱仪在线式铁谱仪旋转式铁谱仪旋转式铁谱仪铁谱仪分析指标：铁谱仪分析指标：形貌分析形貌分析定量分析定量分析6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2271三、磁塞检测法三、磁塞检测法磁塞检查法是一种简便而有效的油样分析方法。其基本原理是将带磁性磁塞检查法是一种简便而有效的油样分析方法。其基本原理是将带磁性的磨屑探测器的磨屑探测器(简称磁塞简称磁塞)置于润滑油管道内，悬浮于润滑油中的磨置于润滑油管道内，悬浮于润滑油中的磨屑就不断地被吸附于磁塞的塞头屑就不断地被吸附于磁塞的塞头(探头探头)上；定期取

69、下塞头，用肉眼上；定期取下塞头，用肉眼或低倍率放大镜观察分析塞头上磨屑的大小、形状和数量，根据各或低倍率放大镜观察分析塞头上磨屑的大小、形状和数量，根据各种零件发生各类磨损时的磨屑特性即可对机器零部件磨损状态作出种零件发生各类磨损时的磨屑特性即可对机器零部件磨损状态作出判断。判断。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2272磁塞检测法磁塞检测法6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2273三、磁塞检测法三、磁塞检测法磁塞检查法适用于磨屑尺寸大于磁塞检查法适用于磨屑尺寸大于50m的情况。

70、由于在一般情况下，随着的情况。由于在一般情况下，随着磨损的加剧所产生的磨屑的尺寸也随之增大，尤其在磨损后期或异磨损的加剧所产生的磨屑的尺寸也随之增大，尤其在磨损后期或异常磨损开始出现后，所产生磨屑的尺寸均较大，因此利用磁塞法对常磨损开始出现后，所产生磨屑的尺寸均较大，因此利用磁塞法对机器磨损状态进行监视、特别是对于异常和故障的预报，有着十分机器磨损状态进行监视、特别是对于异常和故障的预报，有着十分重要的意义。重要的意义。6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2274三种分析方法检测效率与磨屑尺寸的关系三种分析方法检测效率与磨屑尺寸的关系6.3 6.3 润滑油样分析技术润滑油样分析技术6 机械设备状态检测与故障诊断2024/7/2275