故障診斷儀精選(九篇)

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第1篇：故障診斷儀范文

汽車減震彈簧故障診斷儀的基本原理是基于非線性頻譜分析技術的。這種技術的基本思想是：根據采樣得到的減震彈簧的輸入和輸出數據，利用有效的非線性系統(tǒng)辨識方法得到彈簧的振動方程，再利用多維傅里葉變換得到減震彈簧的非線性傳遞函數的頻域表示形式—廣義頻率響應函數GFRF?Generalized Frequency Response Functions?。GFRF是描述系統(tǒng)非線性傳遞特性的一種非參數模型?它能夠唯一地刻畫系統(tǒng)傳遞特性的頻域特征?因而系統(tǒng)故障前后傳遞特性的非線性變化就能夠通過GFRF被準確地反映。彈簧處于正常工作狀態(tài)時，僅具有一階GFRF；彈簧在疲勞失效后?最明顯的變化是三階GFRF大量出現?1?。分析彈簧系統(tǒng)的GFRF?就可判斷出彈簧的工作狀態(tài)。目前國內對汽車減震彈簧的故障診斷還缺乏有效的手段，而且基于這一原理的實際應用在國內外尚處于起步階段，因此該儀器具有很好的應用前景。

1 系統(tǒng)總體方案

非線性系統(tǒng)辨識算法龐大、復雜，對系統(tǒng)的計算能力要求很高。DSP是專門用于數字信號處理的芯片，計算能力強大、運算速度快，能夠滿足系統(tǒng)的要求。DSP 的計算能力雖然很強，但其事件管理能力較弱，而且直接支持的I／O口很少。為了方便地實現人機交互，采用DSP與單片機協(xié)同工作的方式：以單片機為主機，通過通訊接口對DSP實現控制；同時利用單片機較強的外圍設備管理能力實現人機接口、顯示等功能。主要工作流程是：彈簧的輸入輸出信號經過濾波電路進行調理后，由A／D轉換器轉換為數字信號，再進入DSP進行運算，得到的診斷結果通過通訊接口電路送入單片機，單片機將結果顯示在液晶顯示器上，并經過串口送入到PC機。單片機通過通訊接口控制DSP的工作狀態(tài)。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

2 硬件電路設計

2．1 信號調理電路

采用集成開關電容濾波器MAX280組成抗混疊濾波電路。MAX280是一個五階低通濾波器，截止頻率可調。當它的時鐘管腳接內部時鐘時，最大截止頻率為1．4kHz；而汽車減震彈簧穩(wěn)定工作時，信號的頻率不超過500Hz，故設定濾波器的截止頻率為700Hz。

2．2 DSP電路

DSP電路完成數據采集及數字濾波，利用內置的算法完成故障診斷等任務。

本系統(tǒng)中的DSP采用美國德州儀器公司(TI)生產的TMS320VC5409，它是TMS320C54xx系列的一個高速、高性價比、低功耗的16位定點通用DSP芯片。其主要特點包括：改進的哈佛結構（1條程序存儲器總線、3條數據存儲器總線和4條地址總線），帶有專用硬件邏輯CPU，片內存儲器，6級流水線結構，片內外設專用的指令集。TMS320VC5409含16K字的片內ROM和32K字的片內DARAM，程序空間的尋址范圍達到8M?數據和I／O空間尋址范圍分別為64K。單周期指令執(zhí)行時間為10ns，雙電源（1．8V和3．3V）供電，帶有符合IEEE1149．1標準的JTAG邊界掃描仿真邏輯。

DSP電路采用16位并行自引導模式，對于TMS320VC5409，用戶程序存儲在外部數據空間（8000H～FFFFH）中，因此外擴了一片FLASH ROM作為數據存儲空間。FLASH ROM采用INTEL公司的TE28F400B3T90（256K×16），它共分為15塊（8塊4K字，7塊32K字），可單獨擦寫其中的一塊。編程電壓只需3．3V，最快的讀取速度達到90ns。系統(tǒng)外擴了一片SRAM作為外部程序空間。SRAM采用CYPRESS公司的CY7C1041BV33（256K×16），存取速度達到10ns。

    2．3 A／D轉換電路

信號的采集和轉換是由AD7874完成的。AD7874是AD公司生產的12位A／D轉換器。系統(tǒng)要求輸入輸出信號相位要同步，AD7874內置采樣保持器，能夠實現四路信號的同步采樣。同步采樣能使系統(tǒng)的輸入輸出信號相位匹配的誤差降到最小。A／D轉換的啟動由上升沿觸發(fā)，四路信號轉換完成后，產生中斷信號。每一路的采樣頻率可達29kHz。由于A／D轉換后輸出的是TTL電平，而DSP工作在3．3V的信號環(huán)境，因此在A／D的輸出與DSP的輸入之間需要加入電平轉換電路。在本系統(tǒng)中采用SN74LVC245實現電平轉換。DSP系統(tǒng)的供電由TI公司的電壓轉換模塊TPS767D318PWP完成，能夠輸出3．3V和1．8V兩路電壓。

2．4 單片機電路

單片機電路實現鍵盤輸入響應和液晶顯示以及與PC機交互功能。

本系統(tǒng)中所用的單片機為ATMEL公司的AT89C51。鍵盤管理通過鍵盤控制器8279完成。液晶模塊選用信利公司的VPG12864T（128×64點陣），它內置T6963C控制器，能夠工作在文本或圖形模式下。液晶顯示界面程序比較大，所以外擴了一片AT28C256作為外部程序存儲器。PC機的RS－232串口的電平和單片機串口的TTL電平不兼容，使用MAX232完成兩種電平之間的轉換。

2．5 通信電路

通信電路實現單片機與DSP的通信。由于單片機與DSP間的數據通信量不大，因此采用了一片8位雙向鎖存器實現數據交換。雙向鎖存器采用TI的SN74LVC543。當DSP向AT89C51發(fā)送數據時，首先將數據鎖存在SN74LVC543中，然后向AT89C51發(fā)中斷，AT89C51響應中斷，從鎖存器中取走數據。反之亦然。

3 軟件設計

軟件的設計主要包括DSP編程和單片機編程。DSP程序的主要任務是初始化、管理DSP外圍電路和完成故障診斷的算法。單片機程序包括鍵盤控制程序、液晶驅動顯示程序、與DSP及PC機通信的程序。

3．1 DSP主程序

DSP主程序流程圖見圖2。

3．2 DSP程序的下載和引導

在本系統(tǒng)中，FLASH ROM是TSOP封裝，焊接在電路板上，無法通過燒錄器燒寫，只能自己編寫擦寫程序。按照16位并行引導模式自舉表（見表1）的格式寫好程序代碼，編譯鏈接后通過JTAG口下載到DSP中；編寫TE28F400B3的擦寫程序，將程序下載到DSP中不同的位置。運行擦寫程序，程序代碼就被寫入到FLASH中。要注意的是，由于FLASH的寫速度與DSP相比很慢，因此在每次寫完一個字后，要延時足夠的時間，否則就不能正常地寫入下一個字。寫完后，需要將FLASH ROM重新設置為讀模式，這樣才能在開發(fā)環(huán)境CCS中看到正確的結果。TE28F400B3的最大讀取速度為90ns，而TMS320VC5409最大只能設置7個等待狀態(tài)，因此設置DSP的CLKMD1、CLKMD2、CLKMD3管腳，使DSP在上電復位時的系統(tǒng)時鐘為50MHz。這樣就能保證可靠地讀取FLASH的數據。在完成引導過程后，必須首先將CLKMD寄存器清零，然后重新設置CLKMD寄存器，使系統(tǒng)時鐘為100MHz。TE28F400B3的主要操作命令如表2所示。

表1 16位并行引導模式的代碼結構

10AASWWSR寄存器的初始值BSCR寄存器的初始值程序入口地址XPC值程序入口地址PC值程序代碼的長度程序起始地址XPC值程序起始地址PC值程序代碼...0000（表示自舉有結束）

表2 TE28F400B3的主要操作命令

命  令第一總線周期第二總線周期操作地址數據操作地址數據讀寫XXXFFH

讀狀態(tài)寄存器寫XXX70H讀XXX寄存器數據擦除寫XXX20H寫塊地址DOH寫寫XXX40H寫程序地址程序數據4 實驗系統(tǒng)

減震彈簧振動實驗系統(tǒng)如圖3所示。平臺使用真實的桑塔納2000的懸掛系統(tǒng)和減震彈簧。電機的轉動由變頻器控制，通過傳動軸帶動車輪轉動。車輪的下端與一個裝在固定支架上的可旋轉的表面帶有凸出擋條的鐵棍相接觸。車輪轉動到與擋條碰撞，懸掛系統(tǒng)使減震彈簧發(fā)生相應的振動。

第2篇：故障診斷儀范文

【關鍵詞】 診斷儀 解碼器 定位故障 故障診斷過程

汽車故障診斷技術是隨著汽車的發(fā)展從無到有而逐漸發(fā)展起來的一門技術。汽車技術狀況的診斷是通過檢查、測量、分析、判斷等一系列活動完成的，其基本方法主要分為兩種：直觀診斷法和現代儀器設備診斷法。直觀診斷法又稱為人工經驗診斷法，人工經驗診斷法不需要專用的儀器設備，投資少，見效快；但診斷速度慢，準確性差，不能進行定量分析，需要診斷人員有較高的技術水平。現代儀器設備診斷法具有檢測速度快，準確性高，能定量分析，對實現快速診斷等優(yōu)點，而且采用微機控制的現代電子儀器設備能自動分析、判斷、存儲并打印出汽車各項件能參數。

1 概述與分類

1.1 意義

汽車作為高科技機電產品，其電控系統(tǒng)越來越多，如電控燃油噴射系統(tǒng)（EFI）防抱死制動系統(tǒng)（ABS）＼電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）等，而對電控系統(tǒng)性能的檢測和故障診斷，傳統(tǒng)的單憑人工經驗的診斷方法已顯乏力，只有使用電控系統(tǒng)故障診斷儀，才能適應汽車技術的發(fā)展需求。因此故障診斷儀得到了應用。當前，人們更加注重的是汽車維修的快捷和可靠程度，而對一輛由幾萬個零部件和復雜的電控網路系統(tǒng)構成的汽車來說，要在不了解情況下，快捷、準確、有效地確定故障原因及部位，故障診斷儀在汽車故障診斷中的作用就日顯重要。

1.2 專用儀器

一般是儀器生產廠硬主機廠的要求開發(fā)設計的，如奔馳的HHT和STAR、日產的CONSULT等。專用儀器的特點是檢查項目覆蓋全車控制系統(tǒng)，功能齊全，作業(yè)深度大，特別是有關設定和編程功能，被主機廠配置給特約維修點（4S店）使用。但由于是為單一主機廠設計，因此專用故障診斷儀所能應用車型相對單一。

1.3 通用儀器

一般是通用儀器開發(fā)商設計和生產的，比如，德國博世的KTS和國內的諸如電眼睛、金德K系列等。這種儀器測試作業(yè)深度不足，且一般沒有編程和升級能力。但優(yōu)點是覆蓋車型較寬，因此通用儀器一般使用于一般綜合維修廠使用。

2 功能及流程

2.1 汽車故障診斷儀整體流程（如圖1）

2.2 硬件支持的主要功能

（1）通過CAN、LIN通信模塊可以實現與車載內各電子控制裝置ECU之間的對話，傳送故障代碼以及發(fā)動機的狀態(tài)信息。

（2）通過單片機的同步/異步收發(fā)器可以與PC進行串行通信從而完成數據交換，下載程序，以及診斷儀升級等功能。

（3）通過液晶顯示器來顯示汽車運行的狀態(tài)數據及故障信息。

（4）通過鍵盤電路來執(zhí)行不同的診斷功能。

（5）通過一種具有串行接口的大容量FLASH存儲器來保存大量的故障代碼及其測量數據。

3 討論

故障診斷儀能夠實現參數測量，在線故障診斷和執(zhí)行器等功能，具有結構簡單、成本低、體積小和性能可靠等優(yōu)點。汽車故障診斷儀幾乎已經成了現代汽車電控系統(tǒng)檢測必備的檢測工具，而且其診斷也功能越來越強，在汽車故障診斷儀加入了網絡通信功能和智能診斷專家系統(tǒng)以后，使得汽車故障的診斷變得更加簡便和專業(yè)。

診斷儀速度和功能具有不少局限性，現在已有很多基于ARM硬件平臺的故障診斷儀，不僅可實現隨車、本地、遠程相結合的故障診斷，甚至可以直接將故障診斷專家系統(tǒng)和維修資料集成在診斷儀中，提高故障診斷的能力和方便性；為了進一步提高診斷儀的軟件的穩(wěn)定性和可靠性，可選擇商業(yè)的嵌入式操作系統(tǒng)如Windows CE、VxWorks等；在無線通信方式上也可以通過選擇CDMA等方式提高無線通信的速度和穩(wěn)定性。由于車型太多，而且車型的各種運行參數各不相同，使得故障診斷專家系統(tǒng)完善起來也有一定難度。下一步還考慮在汽車故障診斷儀上集成示波器功能，增加觸摸屏等功能，使汽車故障診斷更加方便和快捷。

參考文獻：

[1]彭峻嶺，高峰.汽車故障電腦診斷儀在車輛維修中的應用.黑龍江交通科技，2004：58～59.

[2]徐峰，黃河.汽車故障自診斷系統(tǒng)與故障診斷儀V.A.G1551研究.電子應用技術，2000，第1期，25～28.

第3篇：故障診斷儀范文

【關鍵詞】油田企業(yè)；儀器儀表；維修維護

當前，石油企業(yè)的自動化水平在不斷提高，GLZ型高壓流量自控儀、井站RTU、功圖計量儀、機泵變頻調速儀、抽油機遠程啟停儀、原油長輸管線泄漏監(jiān)測儀等專用儀器儀表逐漸投入使用，給儀器儀表的維護管理提出了一系列問題，如何準確診斷儀表的故障，是保證其生產平穩(wěn)運行的關鍵。本文闡述了油田常用儀器儀表的故障診斷方法，以便對現場操作人員進行指導。

1.常用儀器儀表的故障診斷方法

1.1詢問觀察觸摸法。石油企業(yè)大功率機泵多、電壓電流起伏大，造成電路故障頻繁，觀察觸摸詢問法是儀器儀表故障檢查的常用有效方法。當儀表發(fā)生故障時，維修人員首先應盡可能多地詢問儀表發(fā)生故障前后的工作情況，然后，在斷電情況下，觀察儀表上各有關兒器件及接線端子是否有燒焦、脫落、相碰及變形等現象。依次檢查有關集成電路和接插件，確認是否有松動、接觸不良的部位。最后，再給儀表送電，并用手觸摸電源變壓器、散熱器、集成電路等部位是否有過熱現象。當發(fā)現異常時，應立即斷電，把有異?，F象的部位或兒器件作為重點檢查對象，進一步仔細查找原因，即可查出發(fā)生故障的確切部位。

1.2替代法。儀器儀表的故障，多數是由于單個器件損壞或某連接件接觸不良造成的。因此，利用替代法檢查儀表故障，有時會收到既快又準的效果。此法最適合有相同型號儀表或儀表電路有備用板、備用芯片的情況。當儀表發(fā)生故障時，首先應確認儀表電源是否正常，在儀表電源無問題的情況下，再用正常儀表上的有關電路板或芯片替代故障儀表上對應的電路板或芯片，當換上某電路板或芯片后，儀表故障消失了，說明儀表上原線路板或芯片有問題，應做進一步檢查和確認。

1.3測量信號法。若維修人員手中沒有精密儀器，只有萬用表時，可借助萬用表測試儀表電源及各有關部件的電壓是否適當，測試各有關器件是否完好，測試各接插件、接線端子和有關線路的通斷是否正常等。當測得某部分異常時，被測部分就可能是發(fā)生該故障的原因，應做重點檢查，直至查出故障發(fā)生的確切部位和原因。

在用萬用表判斷TTL和COM集成電路時，應滿足以下要求：CMO S電路用電源供電，其電路的工作電平很寬，在特定電源電壓下，輸入輸出電平如表1：

TTL電路以74LSXX系列為例，其輸入/輸出電平關系如表2所示：

對于手中有示波器和帶測量點原理圖的維修人員，可結合有關資料，利用示波器測試各測量點的電壓、波形和脈沖時間，并進行認真分析，以此確定出故障發(fā)生的大概部位和原因。例如，井站RTU出現輸出數據無法顯示的故障，用示波器測量井站RTU上數據線、地址線或選片線上的時鐘脈沖波形，如果測不出，則可能是晶振或CPU損壞；也可能是有關輔助電路中某元器件損壞造成故障。

1.4工作原理分析法。工作原理分析法適用于配備有工作原理圖的儀器儀表。該法最適用于排除較復雜的儀表故障，是儀器儀表維修人員常用的方法之一。前提是儀表維修人員必須熟悉儀表的工作原理和結構，了解各部分的作用和性能。當儀表發(fā)生故障時，通過分析儀表的工作原理和結構，并借助測試線路板上各有關測試點的電壓、波形和脈沖信號，即可將故障點落實到其中某一單元，再將有故障的單元分成若干小部分，利用這一單元的工作原理，再進一步分析，即可將故障點縮小到這一單元中的更小部分上，使故障范圍迅速縮小這種故障判斷法既迅速又準確，若發(fā)生判斷失誤，再重復上述查找方法，就可立即糾正，直至查出故障發(fā)生的確切部位和原因。

1.5自測試判斷法。油田現在使用的雷達液位計、綜合測試儀、變頻調速器等智能儀器儀表均以單片機為基礎，其自身都有自測試功能，即儀器自我診斷故障功能。一般情況下，是在儀器加電瞬間進行的。當儀器發(fā)生故障時。發(fā)出報警聲或給出錯誤代碼，如變頻調速器上FLULE公司生產的8806A型數字電壓表，當發(fā)生故障時，顯示“77”錯誤代碼，即IEEE-488接口自測試錯誤；顯示“52”錯誤代碼，即此時命令無效；顯示“l(fā)4”錯誤代碼，即200KΩ電阻測量檔過量程。根據錯誤代碼，參照原理方框圖和說明書中有關情況的說明，即可粗略判斷出故障的大概部位和產生的原因。需要注意的是不同的儀器儀表其錯誤的代碼的形式和含義是不盡相同的，此方法在儀器儀表電源電壓及CPU運行正常的情況下檢測A/D、D/A等故障部位。

2.檢查儀表故障應注意的問題

2.1當懷疑或測得某集成電路插座接觸不良時，千萬不能用鑷子擠壓，否則將使插座中彈簧片永久變形，使集成電路和插座間造成更多處的接觸不良。一般處理方法是：先用無水乙醇棉紗球擦拭，待涼干后，再將集成電路的管腳一起向內壓少許，然后再插入其插座中。

2.2當查得某集成電路的某管腳電壓波形或脈沖信號不對時，要分析連接的元器件是否工作正常。

2.3由于某些儀表沒有原理圖和故障檢查資料，因此，檢查故障時，難免要拆卸某一部分或替換某電路板、芯片，拆卸或更換某一部分時，要做好標記，不論儀表的故障能否查出，都應保證被拆卸的儀表部件物歸原位。

2.4焊接儀表上的集成電路管腳時，不能選用大瓦數電烙鐵（一般應小于45W），另外，烙鐵外殼應盡量接地，焊接時間應盡量短；必要時，還可以把烙鐵的電源插頭拔下來進行焊接，否則，由于過熱或靜電感應等現象，有可能使新?lián)Q集成電路在焊接時又被損壞。

2.5在儀器儀表檢修過程中，難免要拆卸或更換可疑的元器件，拆卸更換前，維修人員必須要做到心中有數，吃透被拆卸或更換元器件的原理、結構和用途，否則，很可能將小故障釀成大故障，這是儀表維修人員一定要注意的問題。

3.結束語

石油企業(yè)儀器儀表的維護和故障診斷是一項細致復雜的工作，影響因素多，涉及面廣，技術升級快。除應做好故障判斷外，還要加大新技術知識的學習，才能有效保證油田在用儀器儀表檢測的質量，促進油田生產技術水平的提高，為數字化油田建設奠定基礎。

參考文獻

[1]樂嘉謙，劉哲，陳逢陽.儀表工手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003.

第4篇：故障診斷儀范文

【關鍵詞】水泵運行；故障診斷；故障消除

The pump running fault diagnosis and fault elimination

Wang Gui

【Abstract】In the process of water pump maintenance is necessary for fault diagnosis is a key link， we can see from the practical work， will appear a lot of common faults in the process of pump test， to this， we must combine practice to take pertinent measures to eliminate and improve the efficiency of the pump.

【Key words】The pump running； Fault diagnosis； Failure to eliminate

水泵是一種能夠進行能量轉換的機械，它能把原動機的機械能傳送給被抽送的流體水，使水的能量增加，從而使水從低處提升到高處。但在實際運行中，存在檢維修質量不過關，開停機頻繁，運行時間長，黃河水含沙量嚴重超標，設備超期服役和設備本身缺陷，每年都發(fā)生多次大大小小的事故。從而導致機組非計劃停用或減負荷運行，嚴重地影響生產任務順利完成。因此，迅速判斷水泵運行中故障產生的原因，采取相應的必要措施，是泵站安全運行的前提。在水泵實際運行中常見的故障主要有水泵振動和零部件失效。

1. 水泵振動

水泵振動是水泵運行過程中最常見的故障，水泵振動會引起軸承損壞，泵軸斷裂，出水量減小，電機掃膛，嚴重危機水泵的安全運行。引起水泵振動的原因很多，必須針對不同的故障原因來對癥下藥，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。

1.1 水泵與電機不同心引起的水泵振動

當聯(lián)軸器同軸度偏差過大，造成水泵與電動機軸不同軸，引起機組振動，其振動特征為：空載時輕，滿載時大，振動持續(xù)均勻；軸心偏差越大，振動越大；電機單獨運行時，振動消失；軸承發(fā)熱。

造成聯(lián)軸器同軸度偏差過大的主要原因：一是檢修時水泵轉子未到位，造成水泵聯(lián)軸器與電機聯(lián)軸器不在同一高度，即聯(lián)軸器上下偏差；二是由于設備的更新改造，在進水側或出水側進行焊接而造成聯(lián)軸器左右偏差。

處理辦法：一是必須提高檢修工藝，泵體與泵蓋的結合面必須處理干凈，清洗口環(huán)外結合面雜物，清理泵體口環(huán)定位槽里的雜物。當轉子就位后，應在聯(lián)軸器上檢查同軸度，直到同軸度符合要求；二是在焊接時應松開水泵與管道法蘭盤螺栓，焊接完成后，在法蘭處采用多加墊子的方法，處理因焊接而造成的偏差。

1.2 葉輪在裝配過程中偏差引起的振動

葉輪在裝配過程中，一般以葉輪鍵兩頭長度為基準，即當兩端的鍵長長度大致相同時，就認為合格。有些人認為當葉輪在泵體流道正中間時，認為合格。其實上面兩種情況都存在問題，因為當葉輪壓好后，本身兩端就存在一定的誤差，在裝配軸套、軸套螺母時，再產生一定的誤差，待轉子裝配完后，誤差進一步加大。水泵泵體流道由于涂料多次而變形，以此為參照物，只會增大葉輪的偏差程度。

處理辦法：葉輪轉子在泵體內就位后，用游標卡尺分別測量內外兩邊口環(huán)的軸向間隙，A1是內間隙，A2是外間隙，當A1-A22 mm時，就應進行調整，調整方法為，例如：當A1-A2=b mm，當b>0時，即松開外側軸套螺母，松開的間隙用游標卡尺在軸套與軸套螺母之間量取b/2 mm即可，然后在壓力器上，把葉輪由外向內壓至軸套與軸套螺母剛好相接觸，當b

1.3 葉輪偏心引起的振動

葉輪偏心引起的振動，其特征為：使機組振動劇烈均勻，產生徑向力，引起電動機竄軸，造成水泵轉子與軸承體部件損壞，軸承過熱。嚴重時，可造成水泵劇烈振動，軸承損壞，機組無法正常運行。處理辦法：消除葉輪制造加工時產生的不平衡量，或更換葉輪。

1.4 軸承引起的振動

1.4.1 滑動軸承引起振動 滑動軸承由于在長期運行過程中瓦面磨損嚴重，造成軸瓦間隙過大而引起振動。處理辦法：一是檢修時，用壓鉛法調整軸瓦間隙，使每臺軸瓦的間隙保持在軸徑的1.5/1 000～2/1 000之間；二是瓦蓋上面必須加裝彈簧墊，緊瓦蓋螺栓時，以彈簧墊壓平為止。

1.4.2 滾動軸承引起的振動 一是軸承裝配不良引起的振動。如果軸頸或軸肩的加工不良，軸頸彎曲，軸承安裝傾斜，軸承裝配后與軸心線不重合，使軸承每轉一圈，產生一次交變的軸向力作用，滾動軸承的固定螺母松動造成局部振動。二是滾動軸承表面損壞引起的振動。滾動軸承質量差，軸承長期發(fā)熱，不良，水進入軸承體等原因，會使軸承磨損、銹蝕、脫皮剝落、軸承架及滾珠碎裂等損壞，用振動儀可以判斷軸承損壞的程度。處理辦法：保證滾動軸承質量；在加裝油（脂）時，不能超過滾動軸承容積的2/3；裝配軸承時，必須用機油加熱后安裝；防止水進入軸承體內。

1.5 泵腔內進入雜物引起的振動

當水泵正常運行時，特別是運行水位過低時，有些雜物如廢塑料，塑料瓶等生活垃圾經過攔污柵，在前池漂浮過程中進入水泵，大部分被抽送到下一級泵站，個別垃圾被卡在進水葉片與出水葉片之間，導致轉子不平衡而發(fā)生振動，嚴重時可導致機組不能正常運行，用振動儀測量振動速度嚴重超標。其特征為定子電流減小，出水量下降，水泵振動。處理辦法：及時撈取攔污柵前雜物；保證機組在設計水位運行；當發(fā)現雜物進入泵腔時，應及時停機，然后把出水閘閥開啟一定高度，機組倒轉10 S左右，把出水閘閥重新關閉，待水泵停轉后，重新開啟機組，當振動消失后，證明雜物已被倒出，此時水泵的流量將明顯增大。

1.6 泵腔內進入空氣引起的振動

當水泵正常運行時，空氣可以通過填料函或進水口等部位進入泵腔內，聚集在泵腔內一定部位，在泵腔中出現局部渦流，產生汽泡，在高速旋轉中碰撞泵體，而發(fā)出聲音，導致水泵振動，其特征：泵內產生強烈的噪音和振動，水泵性能參數下降，過流部件損壞。處理辦法：及時填加填料，保證填料函漏水在規(guī)定范圍之內，即50滴/min左右；盡量保持高水位運行；在春、秋季檢修時，應及時修復汽蝕嚴重的部位；停機后開啟出水閥適量角度，使轉子倒轉，以便排出一定量空氣；停機24 h機組在開啟時，必須進行排汽。 2. 水泵葉輪鍵故障

運行中軸套螺母松動使軸套向外移動，軸套與葉輪結合面產生間隙，軸套與泵軸產生速度差而使葉輪鍵失效。造成的危害：軸套漏水嚴重；軸套與葉輪結合面磨損嚴重；軸套與葉輪鍵接觸部位的軸頸磨損嚴重；導致葉輪鍵磨損嚴重。

運行中軸套螺母松動的原因：一是在日常的運行維護過程中，維護不夠；二是軸套螺母變形、螺紋失效；三是由于在檢修時沒有擰緊軸套螺母。處理辦法：在水泵檢修時，必須由專人負責選擇質量好的軸套螺母并擰緊；在日常運行維護過程中，機組在加填料時，必須檢查軸套螺母。

葉輪鍵與鍵槽裝配不合適：造成葉輪鍵受力不均勻。其危害跟上面大致相同。處理辦法：在水泵檢修時，必須認真清理鍵槽內雜物，選擇合適的葉輪鍵。

3. 軸承故障

3.1 滑動軸承故障

巴氏合金失效、溫升高。引起滑動軸承巴氏合金失效、溫度升高的主要原因有：一是瓦面磨損嚴重；二是軸瓦間隙過??；三是油變質，油位過高或過低；四是油環(huán)轉動不靈活。在實際運行過程中，應查明溫升高的原因，對癥下藥，采取的措施為：一是及時修復磨損嚴重的瓦面；二是保證軸瓦間隙在規(guī)定的范圍之內；三是瓦蓋螺栓上必須填加彈簧墊片，以壓平為宜；四是控制填料漏水，防止水進入油池，使油變質；五是在吊裝轉子時防止油環(huán)受拉或受壓；六是安裝可靠的軸瓦溫度測量系統(tǒng)。

3.2 滾動軸承故障

3.2.1 溫升高 引起滾動軸承溫升高的主要原因：軸承傾斜安裝；油（脂）過多，超過其容積的2/3，或過少；軸向竄軸；軸承體失效。維修處理辦法：重新安裝；油（脂）適量；消除軸向力；更換軸承體。

3.2.2 軸承失效 引起軸承失效的主要原因：軸承本身質量差，如翻新軸承；疲勞失效；裝配損傷。維修處理辦法是更換新軸承。

3.2.3 軸承保持架及滾珠碎裂 引起軸承保持架及滾珠碎裂的主要原因：軸承質量差；錯誤裝配，軸承意外受力；失效。維修處理辦法：更換新軸承；正確裝配。

第5篇：故障診斷儀范文

某電廠2×1050MW機組1#機安裝完成后，于2015-01-22首次整套啟動。在運行中存在高負荷時，#1、#2軸振增大及高中壓缸膨脹不足；2015-04-17機組調停后又發(fā)現高壓缸右側貓爪脫空、高壓缸水平偏斜。停機揭開#1、#2軸承蓋，測量高壓缸前后端部汽封，發(fā)現汽缸偏斜：高壓缸前端汽封右側較原始安裝值增大0.2mm，后端汽封左側較原始安裝值增大0.25mm，確認高壓缸缸體存在偏斜現象。汽缸偏移造成汽輪機各軸承振動達279μm而被迫中斷試運行。根據現場測量的數據分析，初步決定對汽缸膨脹作全面檢查，根據檢查情況判斷引起汽缸偏移的原因，并采取相應的有效處理措施，為今后機組類似故障的診斷積累了寶貴經驗。

關鍵詞：

汽輪機；高壓缸；偏移故障；膨脹

某電廠2×1050MW機組1#機汽輪機采用國內首次應用的九級回熱系統(tǒng)圓筒缸設計的百萬機組，主機參數28MPa/600℃/620℃，由1個高壓缸（逆流）＋1個雙分流中壓缸＋1個雙分流低壓缸組成。高壓主汽、調節(jié)閥布置在機頭側，中壓聯(lián)合汽閥布置在中壓缸兩側。高壓缸進汽方式為全周進汽，高壓缸缸體自重約160t，由左前、左后、右前、右后4個貓爪支撐在基礎上，貓爪間距——前后4.9m，左右2.1m。缸體設3個絕對死點：#3軸承箱下方1個、2個低壓缸的中心線附近各1個。推力軸承安裝在#2軸承后，#1、#2軸承箱采用自滑塊設計。機組于2015-01-22整套啟動，運行至2015-01-25開始增加負荷至910MW，機組振動1X/1Y/2X/2Y方向軸振最大分別為165.3μm、231.7μm、198.4μm和279.7μm，前左貓爪抬起0.70mm，后左貓爪抬起達0.90mm。甩負荷5h后趨于正常。停機揭開#1、#2軸承蓋，測量高壓缸前后端部汽封，發(fā)現汽缸偏斜：高壓缸前端汽封右側較原始安裝值增大0.2mm，后端汽封左側較原始安裝值增大0.25mm，確認高壓缸缸體存在偏斜現象。

1故障診斷推理

針對機組出現的問題，對設計進行了以下核查：①設計院安排了非本工程的設計人員重新建模計算和校核。②設計監(jiān)理對設計圖紙和計算書進行了核查，認為管道布置、支吊架設置和計算結果滿足設計要求，對設備接口的推力和力矩均在汽機廠要求范圍內。③汽輪機廠安排了管道應力計算人員用核電管道應力計算軟件對主汽、冷段管道進行了重新建模計算，結果與設計院基本一致。④對國內其他電廠也出現過高壓缸貓爪脫空的類似情況進行調研，了解到冷段管道布置及支吊架設置與本工程類似。運行時，靠A排側貓爪抬起；原因為靠B排側的立管剛性支吊架安裝較設計低，未能承載，管道自重以冷段水平管段為杠桿導致高壓缸翻轉；處理方案是分別在冷段主管水平段和立管上切口，重新調整2個切口之間的水平管段后無應力對口焊接，缺陷排除后貓爪未再脫空。

2全面檢查

檢查結果為：①汽機房內冷段彈簧吊架指針偏離冷態(tài)位置5～10mm，未正確承載；②冷段立管#6剛性吊架單側脫空，管夾標高比設計值低約9mm，承載不足；③冷段#2Y向限位支架兩側存在較大間隙，不起限位作用；汽機廠配供的導汽管設計規(guī)格為Φ560×110，實際到貨規(guī)格為Φ596×126，壁厚增加14.5%.

3故障原因分析

根據全面檢查的結果，基本可以判定，本次機組安裝振動偏大的原因有以下幾點。由于管道已全部安裝就位并保溫，而高壓缸本身位移量極小，難以通過外部測量完全排查出所有因素，結合調研情況和計算驗證，分析認為使1號機組高壓缸貓爪脫空和高壓缸水平偏移為多種因素綜合作用的結果：①冷段管道#6剛吊管夾高度偏差導致剛吊實際承受荷載小于設計值，當#2限位失效時，管道自重以力矩方式作用到高壓缸上；②由于加工制造或現場安裝原因，靠近高壓缸的導汽管、主汽閥、冷段管道支吊架未按設計正確承載、管系未正確膨脹，會造成作用于高壓缸的推力力矩過大；③管道焊接時如果強行冷拉對口，會導致殘留推力力矩作用于高壓缸。

4處理措施

針對檢查過程中發(fā)現的缺陷以及診斷分析，我們采取了有針對性的處理措施。由各單位組織專家對處理方案進行了討論，考慮到冷段管道切口易于實施，決定對1號機組冷段管道進行切口處理。處理方案如圖1所示。2015-05-15，將冷段管道切口后，右側貓爪回座，2限位支架管部向爐側移動約5mm，切口兩側冷段管道水平徑向錯口約15mm，軸向間隙約40mm，垂直方向錯口約15mm。機組冷段管道切口后調整了剛吊和彈簧，以使切口垂直方向自然對口，2號限位支架重新調整，消除間隙。6號鋼吊向上調整15mm，消除切管后的管道錯口量。此外，并未采取其他措施改變管系的冷態(tài)狀態(tài)。2015-05-24完成上述工作，機組啟動，在啟機暖缸過程中，檢測發(fā)現高壓缸左前貓爪上抬0.42mm，左后貓爪上抬0.79mm。2015-05-25并網，100MW負荷切缸后，抬起貓爪回落。右側貓爪回座后在各次啟停及運行過程中均未出現脫空；但非正常工況下當冷段管道溫度快速降低時，高壓缸左側前、后貓爪出現過同時脫空，冷段溫度恢復正常后左側貓爪回座。當負荷為800～1050MW時，加負荷速率為5～8MW/min（不能滿足電網AGC要求）；各軸承振動指標趨于穩(wěn)定，振動最大值均小于90μm，缸體膨脹較廠家給定值仍偏?。M負荷時47mm，設計值50mm）。通過對高排母管進行切口處理、高排管道支吊架調整后，高壓缸運行相關指標較上次停機前明顯改善，但機組啟動和甩負荷時高壓缸貓爪仍存在上抬現象，高壓缸膨脹不暢，#1、#2軸振偏大等現象尚未得到徹底解決。對冷段管道及高旁與冷段連接處進行柔化處理。設計院按業(yè)主要求根據現場條件提出了3種冷段柔化布置方案供比選。經專家審查，認為方案一管系柔性改善更好，吸收綜合偏差的能力更強，決定冷段柔化方案原則上按方案一實施。各方案如圖2所示。冷段柔化方案確定后，設計院與汽輪機廠針對方案一進一步細致配合，各工況計算推力力矩均滿足汽輪機廠要求。冷段柔化方案修改了高排支管、高旁出口與冷段主管之間的管段，未改變原設計管系的熱脹體系。具體修改如圖3所示。高排母管限位支架由球面限位結構改為拉桿限位結構，高壓缸左側（上半）導汽管恒力支架運改為恒力吊架，加固了主汽門左側限位拉桿固定支架，拆除了右側限位拉桿銷子。左側高導管法蘭解開檢測，出現錯口，經東汽廠核算，對汽缸作用力影響較?。▽芟驒C頭位移18.7mm、向下位移8.0mm；法蘭間距23mm、上張口1.4mm、前張口0.8mm）。

5處理總結

根據以上措施處理后，機組于2016-01-04重新啟動，高壓缸貓爪無抬起現象，貓爪負荷分配均勻（左前83T，右前82T，左后110T，右后109T）。機組膨脹正常（高壓缸左側49.5mm，高壓缸右側50.3mm）。檢測高壓缸缸體未出現偏斜現象2016-01-06機組帶滿負荷運行，缸體膨脹、脹差和各瓦溫數據正常；各軸振達到優(yōu)良水平；機組加減負荷速率達到15MW/min，滿足電網AGC要求。最終順利完成機組性能考核試驗，全過程機組各軸承振動平穩(wěn)，參數正常。

參考文獻：

［1］付忠廣.電廠汽輪機運行與事故處理［M］.北京：中國電力出版社，2007.

［2］施維新，石靜波.汽輪發(fā)電機組振動及事故［M］.北京：中國電力出版社，2008.

［3］四川省電力工業(yè)局，四川省電力工業(yè)協(xié)會.汽輪機事故分析與事故預防［M］.北京：中國電力出版社，2000.

第6篇：故障診斷儀范文

【關鍵詞】DCS故障；診斷；處理

DCS系統(tǒng)在工業(yè)生產過程的廣泛應用，它是集計算機技術、控制技術、通訊技術和CRT技術為一體的綜合性高技術產品，它就像工藝人員的眼與手，對整個工藝進行集中監(jiān)視、操作、管理。而它的可靠性、穩(wěn)定性，也使人們對整個系統(tǒng)要求越來越高。人們希望DCS系統(tǒng)盡量少出故障，又希望DCS系統(tǒng)一旦出現故障，能盡快診斷出故障部位，并盡快修復，使系統(tǒng)重新工作。

下面簡單介紹故障大體分類及故障診斷的一般方法。

一、DCS系統(tǒng)故障的分類

為了便于分析、診斷DCS系統(tǒng)故障發(fā)生的部位和產生原由，可以把故障大致分為如下幾類：

1.現場儀表設備故障

現場儀表設備包括與生產過程直接聯(lián)系的各種變送器、各種開關、執(zhí)行機構、負載等?，F場儀表設備發(fā)生故障，直接影響DCS系統(tǒng)的控制功能。在目前的DCS的控制系統(tǒng)中，此類故障占絕大部分。這類故障一般是由于儀表設備本身的質量和壽命所致。

2.系統(tǒng)故障

這是影響系統(tǒng)運行的全局性故障。系統(tǒng)故障可分為固定性故障和偶然性故障。如果系統(tǒng)發(fā)生后可重新啟動，使系統(tǒng)恢復正常，則可認為是偶然性故障。相反，若重新啟動不能恢復。而需要更換硬件或軟件，系統(tǒng)才能恢復，則可認為是固定性故障。這種故障一般是由設計不當或系統(tǒng)運行年限所致。

3.硬件故障

這類故障主要指DCS系統(tǒng)中的模板(特別是I/O板)損壞造成的故障。這類故障比較明顯且影響是局部的，它們主要是使用不當或間較長，模板內元件老化所致。

4.軟件故障

這類故障是軟件本身所包含的錯誤所引起的。軟件故障又可分為系統(tǒng)軟件故障和應用軟件故障。系統(tǒng)軟件是DCS系統(tǒng)帶來的；若設計考慮不周，在執(zhí)行中一旦條件滿足就會引發(fā)故障，造成停機或死機等現象，此類故障并不常見。應用軟件是用戶自己編定的，在實際工程應用中，由于應用軟件工作復雜，工作量大，因此軟件錯誤幾乎難以避免，這就要求在DCS系統(tǒng)調試及試運行中十分認真，及時發(fā)現并解決。

5.操作、使用不當造成故障

在實際運行操作處有時會出現DCS系統(tǒng)某功能不能使用或某控制部分不能正常工作，但實際上DCS系統(tǒng)并沒有毛病，而是操作人員操作不熟練或操作人員操作錯誤所引起的。這對于初次使用DCS系統(tǒng)的操作工較為常見。

二、故障的分析診斷、處理

DCS系統(tǒng)一旦出現故障，正確分析和診斷故障發(fā)生的部位是當務之急。故障的診斷就是根據經驗，參照發(fā)生故障的環(huán)境和現象，來確定故障的部位和原因一。這種診斷方法因DCS系統(tǒng)產品不同而有一定差別。

DCS系統(tǒng)故障診斷處理可按下列步驟進行：

1.是否為使用不當引起的故障。這類故障常見的有供電電源錯誤、端子接線錯誤、模板安裝錯誤、現場操錯誤等。供電電源錯誤可檢查電源開關、供電線路、保險及供電卡件；端子接線錯誤可檢查位號是否對應、端子是否松動、壓接線是否壓上導線絕緣層；模板安裝錯誤可檢查卡件地址是否對應、卡件是否插接到位。

2.是否為DCS系統(tǒng)操作錯誤引起的故障。這類故障常見的有某整定參數整定錯誤，某設定狀態(tài)錯誤造成的。這類故障應仔細檢查系統(tǒng)組態(tài)。

3.確認是現場儀表設備故障還是DCS系統(tǒng)故障。若是現場儀表設備故障，檢查相關的信號電纜及現場儀表，是否存在信號傳輸或變送器故障。在拆裝變送器時，應避免供變送器的電源直接接地，以免損壞卡件。

4.若是DCS系統(tǒng)本身的故障，應確認是硬件故障還是軟件故障。

5.若是硬件故障，可根據硬件故障指示燈的提示找出相應硬件故障部位，對于沒有故障提示的硬件，一般使用替換法來確認模件是否損壞。

6.若是軟件故障，還應確認是系統(tǒng)軟件還是應用軟件故障。若是系統(tǒng)軟件有故障?？芍匦聠涌茨芊窕謴?，或重新裝載系統(tǒng)軟件重新啟動；若是應用軟件故障，可檢查用戶編寫的程序和組態(tài)的所有數據，找出故障原因。

7.利用DCS系統(tǒng)的自診斷測試功能，DCS系統(tǒng)的各部分都設計有相應的自診斷功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時一定要充分利用這一功能，來分析和判斷故障的部位和原因。

三、常用的故障定位方法

1.直接判斷法：根據故障現象、范圍、特點以及故障發(fā)生的記錄，直接分析、判斷產生的原因和故障部位，查出故障。

2.外部檢查法：對一些明顯的有外部特征的故障，通過外觀檢查，判斷故障部位，如插頭松動、斷線、碰線、短路、虛焊、虛接等等。

3.替換對比法：對懷疑有故障的部件，用備件或同樣的插卡部件、元件進行替換、或相互比較。但是要注意，替換前要排除危害性故障，如電源故障，負載短路引起元件損壞的故障。若不排除，則替換上的元件會繼續(xù)損壞。

第7篇：故障診斷儀范文

關鍵詞：峰值（Peakvue）；軸承；振動；

中圖分類號：U262 文獻標識碼： A

一、設備簡介

引風機電機型號為：F5KE-GW；功率為：1420/710（KW）；電壓為6000V；電流為：136/86A；轉速為：735/590 RPM。前軸承號： SKF 6238CM；后軸承型號：SKF NU228CM。稀油。

吸風機型號：AFW-R280-DWDI；型式：翼形雙吸雙速離心式；軸承型號：22236CAME4S11（推力側）；22236CAME4C3S11（承力側）；聯(lián)接方式： 撓性聯(lián)軸節(jié)； 風量： 16300/13000 m3/min。

二、振動監(jiān)測及分析方法介紹

1.峰值（Peakvue）測量分析方法簡介

傳統(tǒng)的包括頻譜分析在內的振動分析方法是基于0～2kHz的較低頻率范圍，這類分析方法通常用來監(jiān)測如下的機械問題：不平衡、不對中、松動或共振等問題，另外軸承嚴重損壞時也能檢測到。Peakvue技術可以檢測由軸承或齒輪故障產生的應力波，Peakvue技術不但可以判斷故障的類型，并且對故障的嚴重程度可以有非常準確的判斷。跟蹤Peakvue趨勢就可以準確把所握軸承或齒輪的運行狀況。

PeakVue 都用于發(fā)現早期軸承問題，PeakVue可以做到：

實際的沖擊幅值

更早期預警

建立趨勢

判明故障程度

2.設備振動測點分布及振動值

三、故障現象及分析

從此風機軸承振動監(jiān)測數據看到，所有風機測點的振動值都不是很大，按ISO2372振動標準可判定此風機處于良好的運行狀態(tài)中，但我們在上述各測點振動趨勢分析中可發(fā)現，唯一增長幅度較大的為F2P-風機內軸承水平PEAKVUE值，2007年4月28日以前均為正常，從2007年5月21日開始便有日益增長趨勢，出現了軸承內環(huán)的故障頻率，振動分析軟件頻譜圖中的G線已顯示出現了風機外側軸承NSK 22236的故障頻率成份，并出現了轉速的邊帶成份。特別是頻譜圖下方的加速度時域圖中出現了明顯沖擊現象，在進入6月26日時，此軸承故障已進入中后期，故障頻率成份有所削弱，但加速度頻率圖中沖擊值明顯加強了。因此時我廠正處在設備長周期運行之際，離機組大修時間也越來越近，考慮到整個風機振動速度發(fā)展變化不大，且無增大趨勢，便決定于機組大修時解體更換軸承，由于此機組的大修時間一再延期，最終于07年9月18日才停機檢修，此風機軸承才得以的解體處理。

修前情況：此吸風機承力軸承2004年5月更換新軸承，至2007年9月檢修，運行3年多，從2006年8月開始，油開始漸漸發(fā)黑，但運行中軸承振動及溫度均正常，至更換前在運行中曾更換過2次油，可是油發(fā)黑的問題始終存在。

四、現場解體檢驗

檢修解體情況：2007年9月18日至10月22日，機組擴大性小修中處理此吸風機內端承力軸承。風機軸承解體檢查發(fā)現，軸承內環(huán)縱向直線斷裂，滾動體有一定程度的輕微磨損，軸承內環(huán)與軸頸相對轉動，軸承內環(huán)上磨痕顯著，軸頸磨損，其直徑變小0.05―0.07PP，表面有環(huán)狀條紋。在軸頸磨損部位進行激光冷焊，加粗軸徑，后經機械加工至PP（標準為PP），達到設計要求，安裝新軸承，調整各部間隙在標準范圍內，運行至今正常。

五、軸承及軸頸損壞原因分析

軸承內環(huán)斷裂原因分析：軸承內環(huán)斷裂一般較為少見，斷口如刀切一般，產生原因較為復雜，如軸承的生產缺陷（原材料缺陷、鍛造缺陷、熱處理缺陷、機加工缺陷等）、安裝缺陷以及運行中的過載沖擊等，吸風機軸承在變工況運行中會有一定程度的沖擊，但不會有過載沖擊；軸承安裝時嚴格按規(guī)定程序安裝軸承，安裝過盈量嚴格控制在標準范圍內，因此可以排除安裝缺陷和過載沖擊，軸承內環(huán)斷裂應是生產缺陷，在軸承的生產過程中可能存在微裂紋、縮孔、氣泡、過熱組織、局部燒傷等微觀缺陷，經過一段時間運行后，缺陷不斷擴大，達到一定程度時軸承風環(huán)斷裂。

軸頸磨損原因：軸承內環(huán)斷裂后，內環(huán)內徑變大，軸承與軸頸過盈配合量消失，在運行載荷作用下，軸承內環(huán)與軸頸相對運動，形成軸承內環(huán)內表面與軸頸表面的滑動磨擦，因為軸承硬度遠遠高于軸頸硬度，因此軸頸被漸漸磨損。油發(fā)黑是由于軸頸被磨損的金屬微粒造成的。

從以上兩方面的分析看，軸承內環(huán)斷裂在先，軸頸磨損在后，軸頸磨損是因為軸承內環(huán)斷裂引起的。

六、結束語

峰值（Peakvue）測量分析方法，對滾動軸承的故障診斷具有良好的靈敏性和獨特的表現特征，能特別靈敏地表現滾動軸承的早期局部的故障，即使你的軸承振動與溫度都在非常正常的范圍內，但任何早期的局部的軸承故障都逃不過峰值（Peakvue）測量分析方法的法眼。此次設備軸承故障，也給了我們帶來很大的啟示：

軸承內環(huán)一旦出現了故障頻率和轉速的邊帶時，我們一定要盡早解體檢查更換軸承，以免勢態(tài)進一步地擴大。

第8篇：故障診斷儀范文

伴隨著人民生活水平的提高，汽車已經成為了人民生活中重要組成部分。但是伴隨著的汽車自身某些故障的產生，使得汽車故障的研究成為了人們研究的重點，文獻[1]指出計算機和信息化技術的廣泛運用到汽車中，其中傳感器逐步應用到汽車控制中，它能夠對汽車信息進行感知，采集，轉換和處理。將感知的信息轉換其他需要的信息輸出。汽車傳感器是汽車電子控制的關鍵部件，也是汽車電子技術的核心部分。文獻[2-3]提出一種基于數據驅動的多模型傳感器故障軟閉環(huán)容錯控制方法，并對非線性系統(tǒng)中卡死、恒增益、恒偏差等常見傳感器故障進行了研究。文獻[4]指出目前傳感器控制主要是分布是針對衡秤體下方，通過傳感器輸出來完成故障傳感器輸出信號，但容易偏離中心，影響估計精度。文獻[5]指出數字稱重傳感器可以實現不間斷工作，能夠在短時間內獲得故障信號，但缺點是價格昂貴。文獻[6]提出基于結構振動響應特性利用改進的模態(tài)濾波方法對陣列式傳感器系統(tǒng)進行故障診斷。

本文主要BP神經網絡的基礎上引入靜態(tài)模糊控制，對汽車傳感器控制的故障進行有效、準確的分類。并針對汽車傳感器的故障準確的進行診斷和恢復，從而可以有效的來保證汽車傳感器的正常的運作。

1.汽車傳感器控制故障模型矩陣

汽車傳感器的輸出信號主要是電壓信號，當汽車傳感器與（傳感器與發(fā)動機控制裝置）之間的接線發(fā)生斷路的時候，電壓信號就會超出正常范圍從而引起故障。通常設定汽車傳感器器的輸出信號電壓的正常范圍為，如果實際輸入ECU信號電壓大于或小于，則認為該信號不可靠，表示傳感器有故障。只有傳感器信號持續(xù)一定時間后，才會判斷為有故障。假設車輛傳感器網絡中傳感器節(jié)點個數為，每個節(jié)點在數據采集過程進行次采樣，單節(jié)點數據長度為。單個節(jié)點采集數據作為矩陣的列，則網絡數據可表示為

為便于表述，將各節(jié)點數據以此銜接，網絡數據可寫為向量形式

（1）

其中，。

網絡數據的測量過程可由如下的矩陣向量形式表示：

其中，，測量矩陣。（2）

2.改進的BP神經網絡在汽車傳感器診斷

2.1汽車靜態(tài)模糊函數構建

汽車傳感器網絡故障具有一定的隨機性，是一種典型的非線性結構，而靜態(tài)模糊函數可以很好找到傳感器故障中的死亡節(jié)點。靜態(tài)模糊基函數構造如下：

（3）

通過將汽車節(jié)點傳感器能量（設定為）輸入公式（3）中，得到相應的改進節(jié)點能量如下：

（4）

在公式（6）中，其中表示傳感器節(jié)點的個數。為固定參數，通過在模糊函數中構造靜態(tài)函數如下：

（5）

在公式5）中，為模糊變量，表示參考參考模糊變量集。其中設定為0-1之間的實數，表示的可能性是；該準則設定的含義是當達到的時候，的可能性則是。設定用mamdani蘊涵表示，通過采用mamdani來進行推理得出。使用公式（8）對進行自學習得到，其中的精度遠大于。

（6）

將公式（4），（5）和（6）進行三者結合，得到針對汽車傳感器的靜態(tài)控制節(jié)點的自學習能力函數，從而能夠快速的對汽車傳感器節(jié)點能量損失進行判斷。

2.2BP神經網絡

BP神經網絡是一種單向傳遞的網絡，通常是由輸入層，隱含層，輸出層組成。它將信號進行前向傳遞和反向傳播。其中反向傳播時權值按Delta學習規(guī)則進行調整。在前向傳遞中依次按式（9）計算各層的輸入輸出直到輸出層。當輸出層得不到期望的輸出則進行反向傳播，根據期望與實際輸出之間的誤差調整權值和閾值。權值的調整公式見式（10）。

（7）

在公式（1）中為第層節(jié)點的激活值，為閾值，為輸入信號，為第節(jié)點與第節(jié)點的連接權系數，為節(jié)點的輸出值。

（8）

在公式（8）中，為神經網絡期望輸出與實際輸出的誤差。

2.3本文算法的描述

本文首先通過自學習中的靜態(tài)模糊函數來確定汽車傳感器故障的支撐集，然后通過BP神經網絡算法來針對傳感器的故障進行快速分類，從而縮短檢測時間，提高檢測效率。通過求解以為自變量的目標函數的極小值

：（9）

其中對。正則化參數、分別對變換系數和生成矩陣的稀疏度進行加權。為便于表述，不妨假設，稀疏度量使用1范數。

3.試驗仿真與分析

本文選取本公司下屬的汽車修理廠中的汽車故障100組數據，每組分為為50組數據，前30組用于訓練，余下20組用于測試。然后通過靜態(tài)模糊函數來分類進行故障樣本，同時設計1個BP神經網絡分類器，以此來驗證靜態(tài)模糊函數自學習的作用。兩組BP神經網絡分類器診斷結果比較如表1所示。選取沖擊傳感器故障下的三組數據如表2所示，BP神經網絡分類器的實際輸出數據如表3所示。

從表1-3中發(fā)現利用改進的BP網絡算法對汽車傳感器故障樣本數據進行處理后，神經網絡的輸入層從20個減少為8個，訓練次數大幅度減少為100次顯然CPU的耗時明顯縮短。并且基本保持故障識別率不變。通過采用靜態(tài)模糊函數保證識別率的同時，簡化了BP神經網絡的結構，提高了診斷速度，是實現增加BP神經網絡對故障樣本分類實時性的行之有效的方法。

4.結束語

本文提出了基于BP網絡神經中引入靜態(tài)模糊控制的方法對故障進行快速分類，首先對故障樣本的輸入數據運用靜態(tài)模糊函數進行數據收集，再對神經網絡的輸出結果進行數據數據分類。同時具體的實驗數據表明本文的算法在保證故障準確率的同時簡化了神經網絡結構，提高了故障診斷速度。

參考文獻：

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第9篇：故障診斷儀范文

【關鍵詞】機電一體化；故障診斷；紅外測溫

機電一體化設備的故障診斷技術不僅可以實時監(jiān)測機電一體化設備的工作狀態(tài)，發(fā)現機電一體化設備中存在的問題，還可以及時找到機電一體化設備出現問題的具置。所以采用機電一體化設備的故障診斷技術可以幫助工作人員及時發(fā)現設備存在的安全隱患，避免安全事故的發(fā)生，提高了工作環(huán)境的安全性，更重要的是可以保障機電設備的正常運行，提高工業(yè)生產的生產質量和生產效率。接下來我們將主要探討機電一體化設備的故障診斷技術的概述、具體診斷方法，存在的問題和發(fā)展趨勢四個方面的內容。

一、機電一體化設備的故障診斷技術的概述

所謂診斷技術其實就是我們常說的檢測技術，我們采用診斷技術主要是為了幫助工作人員及時發(fā)現機電設備中存在的安全隱患，明確隱患存在的具置和隱患的嚴重程度，以便于我們的工作人員可以在短時間內找到最有效的解決問題的方法。另外，根據機電設備的故障診斷過程，我們可以將機電一體化設備的故障診斷技術劃分為以下五個方面的內容：

（一）故障診斷技術可以根據被診斷設備的具體情況，選擇有效的、極具代表性的檢測信號。

（二）故障診斷技術可以根據獲得的某一設備的檢測信號來獲取與該設備的工作狀態(tài)相關的信息。

（三）根據獲取的某一設備的工作狀態(tài)的信息來判斷設備的工作狀態(tài)。

（四）在正確地判斷完某一設備的工作狀態(tài)以后，故障診斷技術可以進一步分析設備存在的安全隱患的發(fā)展情況，確定故障發(fā)生的具置。

（五）根據上述分析所得到的結果，采取相應有效的解決方法，以免影響設備的正常工作。

二、常用的傳統(tǒng)機電一體化設備的故障診斷技術

目前我們國家比較常用的機電一體化設備故障診斷技術主要有以下幾種：

（一）振動檢測診斷技術

所謂的振動檢測診斷技術就是指利用相關的檢測設備的震動參數和信息特點來判斷機電設備的工作狀態(tài)和發(fā)現機電設備存在的故障的技術。振動檢測診斷技術主要用于檢查機械設備的工作情況。機械設備在工作的過程中會產生劇烈的震動，機械振動的檢測參數中包含著速度和加速度等。在檢測的時候，如果我們想獲取足夠的檢測信息，正確地判斷出機械設備的工作情況，就要學會正確的選取測量點的位置。振動檢測診斷技術不僅操作方法簡單，而且可以直接明了的檢測出機械設備的運行狀態(tài)，大大提高了診斷系統(tǒng)獲取的檢測信息的精確度。

（二）油液磨屑分析檢測診斷技術

油液磨屑分析診斷技術主要通過識別油液磨屑顆粒的形態(tài)和油液的成分特點來判斷設備的運行情況，該檢測技術主要被應用于機械設備的系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。油液磨屑分析診斷技術不僅可以根據油液中的微粒尺寸判斷設備的磨損程度，根據微粒的形狀判斷設備的磨損類型，還可以根據微粒的組成成分來判斷設備發(fā)生磨損的具置。

（三）紅外測溫診斷技術

紅外測溫診斷技術是通過檢測設備不同部位的溫度變化情況來判斷設備的工作狀態(tài)。該診斷技術所采用的先進的儀器不僅可以遠距離工作，還可以不用接觸設備就能測出設備某一部位的溫度，而且儀器測量的結果具有很高的精確度。

（四）射線掃描技術

Y射線診斷技術是一種剛剛發(fā)展起來的診斷技術，主要用于檢測工藝設備的故障。該技術主要通過分析圖譜的特點來判斷設備的具體運行情況。

三、機電一體化設備的故障診斷技術存在的問題

機電一體化設備的故障診斷技術已經具有很長的發(fā)展歷史了，但是至今為止還沒有形成一套非常完善的理論體系。我們國家目前的故障診斷技術主要是針對某一個具體的故障或者某一個具體的設備而言的，這些診斷技術的理論在實際生活中的應用比較少。另外，我們國家的故障診斷技術在準確度方面還有很大的缺陷，我們目前的當務之急就是想方設法地提高故障診斷技術的準確度，而提高故障診斷技術的準確度的核心工作就是要處理好設備的故障與檢測到的信息之間的因果關系。

目前，我們國家的機電一體化設備的故障診斷技術存在的問題主要表現在模糊理論、神經網絡、小波分析和智能方法幾個方面，在這些領域，我們對故障診斷技術的研究還僅僅局限于理論層次，在實際的生活中的實用性很小。所以，我們應該高度重視故障診斷技術的發(fā)展情況，加大對該方面大投入，不斷完善故障診斷技術的理論體系，更新技術方法，加快我們國家的故障診斷技術的發(fā)展速度。

四、機電一體化設備的故障診斷技術的發(fā)展趨勢

隨著科學技術水平的提高和國家綜合水平的提升，我們國家的機電一體化設備的故障診斷技術開始朝著精密化、多元化和智能化的方向發(fā)展。我們國家的故障診斷技術的發(fā)展主要有以下幾個發(fā)展方向：

（一）基于網絡的遠程協(xié)助診斷技術

如今的我們生活的時代是一個網絡時代，為了順應時代的發(fā)展潮流，故障診斷技術必須要結合先進的網絡技術，只有這樣，故障診斷技術才能滿足生產企業(yè)的需求，才能得到廣泛的應用。網絡化的遠程協(xié)助診斷系統(tǒng)綜合借鑒了多種機電一體化設備的故障診斷的成功經驗，不僅可以診斷出不同設備存在的故障，滿足不同工業(yè)現場的生產需求，還可以成功地將檢測現場和診斷中心聯(lián)系起來，提高了診斷系統(tǒng)的準確性，獲得了用戶的普遍認可，被廣泛的應用于各個領域。

（二）人工智能專家系統(tǒng)

所謂的人工智能專家系統(tǒng)就是將故障診斷專家成功的工作經驗和計算機擁有的數據信息相結合的故障診斷系統(tǒng)。人工智能專家系統(tǒng)利用專家處理故障的實際案例來幫助網絡獲取知識，將針對同一個問題的所有知識聚集在一起，這樣不僅提高了監(jiān)測系統(tǒng)獲取信息的速度，還提高了診斷系統(tǒng)的精確度。

（三）小波分析

小波分析是一種關于信息的時間和尺度的分析方法，該方法具有較好的時頻定位功能，一般被應用于時變、瞬態(tài)及非線性信息的分析領域。小波分析為機電一體化設備的故障診斷技術注入了新的活力，推動了故障診斷技術的發(fā)展。

（四）研究和改進傳感器與監(jiān)測儀器

目前我們所采用的傳感器和檢測儀器的技術水平比較低，檢測的準確性不高。為了提高故障檢測的準確度，我們應該不斷研究新技術，不斷改進我們所用的傳感器和檢測儀器的技術水平，為故障診斷技術的發(fā)展奠定堅實的物質基礎。

五、結束語

機電一體化設備的故障診斷技術是為了滿足生產需求而誕生的，隨著時間的推移，我們國家的故障診斷技術也在不斷發(fā)展。但是到目前為止，我國的故障診斷技術仍然在很多方面存在著問題。希望通過本文的分析，可以幫助人們更好地認識機電一體化設備的故障診斷技術以及故障診斷技術存在的問題，以便于人們可以想出有效的解決方案，不斷完善我們的故障診斷技術，加快我們國家的故障診斷技術在智能化和多元化方面的發(fā)展。因為先進的故障診斷技術不僅可以提高機電設備工作的穩(wěn)定性，還可以提高機電設備的工作效率和工作質量，進而推動我國經濟的發(fā)展。

參考文獻

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[2]宗存元.機電一體化設備故障診斷技術[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學報，2003（01）.