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本文主要介紹2012年注冊資產(chǎn)評估師考試《機電設(shè)備評估基礎(chǔ)》第九章 設(shè)備故障檢測與故障診斷技術(shù)的知識點精講輔導(dǎo)，希望對您的復(fù)習(xí)有所幫助!!

第三節(jié)　設(shè)備故障診斷常用的方法

一、振動測量法

★（一）振動的分類

確定性振動和隨機振動。

★（二）振動的基本參數(shù)

振幅、頻率和相位是振動的基本參數(shù)。

振動的運動規(guī)律除了可以用位移的時間歷程描述外，還可以用速度和加速度的時間歷程來描述。

★★★★（三）常用的測振傳感器

1.壓電式加速度傳感器。

包括壓緊彈簧、質(zhì)量塊、壓電晶片和基座等基本部分。

壓電式加速度計屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。無需外電源，靈敏度高而且穩(wěn)定，有比較理想的線性。

2.磁電式速度傳感器。典型的能量轉(zhuǎn)換型傳感器。

這種傳感器輸出功率大，性能比較穩(wěn)定，可以做成不同結(jié)構(gòu)形式，因此應(yīng)用較普遍。但存在機械運動部件，壽命比較短。

3.電渦流位移傳感器。

屬于能量控制型傳感器。渦流位移傳感器屬于非接觸式測量。線性范圍大、靈敏度高、頻率范圍寬、抗干擾能力強、不受油污等介質(zhì)影響以及非接觸測量。

電渦流位移傳感器被廣泛用來測量汽輪機、壓縮機、電動機等旋轉(zhuǎn)軸系的振動、軸向位移、轉(zhuǎn)速等。

★★★（四）異常振動分析方法

1.振動總值法

振動值可用加速度、速度或位移來表示，通常都選用振動速度這個參數(shù)。

2.頻譜分析法

頻譜分析就是將時域信號變換為頻域信號（在時域信號中，橫坐標是時間；而在頻域信號中，橫坐標是頻率或圓頻率），得到頻譜圖，從而獲得信號的頻率結(jié)構(gòu)。頻譜分析通常由頻譜分析儀完成。

由于一臺設(shè)備中各個零部件具有確定的振動頻率，因此做出頻譜圖與其正常譜圖（或稱原始譜）進行比較，就能較方便地尋找振源，診斷出故障部位和嚴重程度。當(dāng)頻譜圖上出現(xiàn)新的譜線時，就要考慮到設(shè)備是否發(fā)生了新的故障。

通常是先采用測振儀進行振動總值的檢測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)振動總值有較快增大，并有接近或超出最大允許界限值的趨向時，再對實測振動信號進行頻譜分析。

3.振動脈沖測量法：專門用于滾動軸承的磨損和損傷的故障診斷。

二、噪聲測量法

★（一）噪聲測量的主要參數(shù)

1.進行噪聲測量時，常用聲壓級、聲強級和聲功率級表示其強弱，也可以用人的主觀感覺進行度量，如響度級等。

2.噪聲的主觀量度：響度、響度級、等響曲線

人耳感覺到的聲音的強弱不僅與聲壓有關(guān)，而且還與聲音的頻率有關(guān)。

★★★★（二）噪聲測量儀器

噪聲測量中，最常使用的儀器是傳聲器和聲級計。

1.傳聲器

（1）電容傳聲器

電容傳聲器的基本結(jié)構(gòu)是一個電容器。電容傳聲器屬于能量控制型傳感器。

電容傳聲器靈敏度高，動態(tài)范圍寬；輸出特性穩(wěn)定，對周圍環(huán)境的適應(yīng)性強。

（2）壓電傳聲器

由具有壓電效應(yīng)的晶體來完成聲電轉(zhuǎn)換，屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。

壓電傳聲器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、輸出阻抗低、電容量大（可達1000pF）、靈敏度較高等優(yōu)點。但性能受溫度、濕度影響較大。

2.聲級計

不僅用來測量聲級，還能與各種輔助儀器配合進行頻譜分析、記錄噪聲的時間特性和測量振動等。

聲級計按其用途分為一般聲級計、脈沖聲級計、積分聲級計和噪聲暴露計（噪聲劑量計）等。

聲級計按其精度分為：0型聲級計（實驗室用標準聲級計）；1型聲級計（一般用途的精密聲級計）；2型聲級計（一般用途聲級計）；3型聲級計（普及型聲級計）。

計權(quán)網(wǎng)絡(luò)是基于等響曲線設(shè)計出的濾波線路，分為A、B、C、D四種。通過計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級稱為計權(quán)聲壓級。

對應(yīng)四種計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級分別稱為A聲級（L A）、B聲級（LB）、C聲級（LC）和D聲級（LD），分別記為dB（A）、dB（B）、dB（C）和dB（D）。

A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)除對低頻噪聲衰減最強外，對高頻噪聲反應(yīng)最為敏感。

3.聲級計的校準。每次測量開始和結(jié)束都要進行校準，兩次差值不應(yīng)大于1dB。

★★（二）故障噪音的識別方法

三種判斷標準：絕對標準、相對標準和類比標準。

在絕對標準中，利用測取的噪聲信號的特征量值與標準特征量值進行比較；

在相對標準中，利用測取的噪聲信號的特征量值與正常運行時的特征量值進行比較；

在類比標準中，利用同類設(shè)備在相同工況條件下的噪聲信號的特征量值進行比較。

三、溫度測量法

★★★（一）測溫儀表

接觸式測溫裝置：測溫元件與被測對象直接接觸，通過熱交換進行測溫。

1.熱電偶。熱電偶與后續(xù)儀表配套可以直接測量出0°C～1800°C范圍內(nèi)液體、氣體內(nèi)部以及固體表面的溫度。精度高，測量范圍寬，便于遠距離和多點測量等優(yōu)點。

熱電偶是基于熱電效應(yīng)進行測量的。

【注意】鎢錸系熱電偶長期使用的最高溫度達2800°C，短時間使用可達3000°C；鎳鉻-金鐵熱電偶在4K溫度下也能保持大于10μV/°C的熱電勢率，是一種理想的低溫?zé)犭娕肌?/p>

2.熱電阻溫度計：熱電阻溫度計利用材料的電阻率隨溫度變化而變化的特性，與電橋相配合，將溫度按一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為電量。

按敏感材料的不同，有金屬熱電阻溫度計和半導(dǎo)體熱電阻溫度計兩種。

3.紅外測溫儀器

紅外測溫儀器是利用紅外輻射原理，采用非接觸方式。核心是紅外探測器，它能把紅外輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

常用的紅外測溫儀器有：

（1）紅外測溫儀：是紅外測溫儀器中最簡單的一種。品種多、用途廣泛、價格低廉，用于測量物體"點"的溫度。

（2）紅外熱像儀。它能把被測物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換成可見圖像，這種圖像稱為熱像圖或溫度圖。

（二）通過測溫測量所能發(fā)現(xiàn)的常見故障

軸承損壞、流體系統(tǒng)故障、發(fā)熱量異常、污染物質(zhì)積聚、保溫材料損壞、電器元件故障、非金屬部件的故障、機件內(nèi)部缺陷、裂紋探測等。

★★★★四、裂紋的無損探傷法

（一）目視--光學(xué)檢測法

對于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能直接觀察的零件，主要使用工業(yè)內(nèi)窺鏡進行目視--光學(xué)檢測。

（二）滲透探測法

使著色滲透液或熒光滲透液滲入機件表面開口的裂紋內(nèi)，然后清除表面的殘液，用吸附劑吸出裂紋內(nèi)的滲透液，從而顯示出缺陷圖像的一種檢驗方法。不能檢驗內(nèi)部缺陷。

（三）磁粉探測法

探測法可以發(fā)現(xiàn)鐵磁材料表面和近表面的裂紋，以及氣孔、夾雜等缺陷。其缺點是這種探測法不能探測缺陷的深度。

（四）射線探測法：χ射線和γ射線。

主要用來探測機件內(nèi)部的氣孔、夾渣、鑄造孔洞等立體缺陷，當(dāng)裂紋方向與射線平行時也能被探測出來。缺點是，當(dāng)裂紋面與射線近于垂直時就難以探測出來，對微小裂紋的探測靈敏度低，探測費用較高，射線對人體有害。

（五）超聲波探測法。

可以探測垂直于超聲波的金屬和非金屬材料的平面狀缺陷。

可探測的厚度大、檢測靈敏度高。缺點是探測時有一定的近場盲區(qū)、探測結(jié)果不能記錄、探測中采用的耦合劑易污染產(chǎn)品等。

（六）聲發(fā)射探測法。

動態(tài)檢測、在加載或運行狀態(tài)下進行；裂紋主動參與，提供裂紋活動的信息；靈敏度高、覆蓋面大、不會漏檢；但是，不能反應(yīng)靜態(tài)缺陷情況。

（七）渦流探測法。

適用于導(dǎo)電材料表面或近表面探傷；靈敏度高，可自動顯示報警；非接觸式，可用于高溫測量；可用于顯示、記錄和報警，并可估算缺陷的位置和大小。

不足：深層缺陷難以探測、影響因素多、存在邊界效應(yīng)。

★★★五、磨損的油液污染檢測法

（一）油液光譜分析法：光譜分析法對分析油液中有色金屬磨損產(chǎn)物比較適用。用于早期、精密的磨損診斷。

（二）油液鐵譜分析法：油液鐵譜分析能提供磨損產(chǎn)物的數(shù)量、粒度、形態(tài)和成分四種參數(shù)，通過研究即可掌握有關(guān)的磨損情況。

（三）磁塞檢查法：用肉眼直接觀察，用于檢查磨損后期磨粒尺寸大于70μm的情況。

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