設(shè)備狀態(tài)的判定與趨勢分析課件

第五章設(shè)備狀態(tài)的判定

與趨勢分析主講：王林鴻教授、博士機械與汽車工程學院5．1設(shè)備狀態(tài)診斷標準判斷人是否生病的依據(jù)是標準（標準體溫、標準血壓、標準血糖等），同樣，判斷設(shè)備的運行狀態(tài)的依據(jù)仍然是標準；標準就是準則，就是判據(jù)；假如沒有標準就會陷入混亂，就會善惡不分，是非顛倒；

5．1．1振動診斷標準的判定參數(shù)由于振動部件的疲勞與振動速度成正比，而振動能量則是與振動速度的平方成正比，因此，在振動診斷判定標準中，選擇速度為判定參數(shù)。很多診斷標準，如IS02372、IS03945及VDl2056（德）等采用振動速度參數(shù)；還有一些標準，根據(jù)設(shè)備的低、高頻工作狀態(tài)，分別選用振幅(位移)和加速度。5．1．2狀態(tài)判定標準的分類絕對判定標準；相對判定標準；類比判定標準。1）絕對判定標準絕對判定標準由某些權(quán)威機構(gòu)頒布實施。由國家頒布的國家標準（GB）又稱為法定標準，具有強制執(zhí)行的法律效力。還有國際標準(ISO)、行業(yè)標準、企業(yè)集團標準；這些標準都是絕對判定標準，其適用范圍覆蓋頒布機構(gòu)所管轄的區(qū)域。

ISO2372《機器振動的評價標準基礎(chǔ)》

ISO3945《振動烈度的現(xiàn)場測定與評定》

CDA/MS/NVSH107《軸承振動測量的判據(jù)》

VDI2056《振動烈度判據(jù)》（德國標準）

2）相對判定標準相對判定標準是對同一設(shè)備，在同一部位定期測試，按某個時刻的正常值作為判定基準，而根據(jù)實測值與基準值的倍數(shù)，進行設(shè)備狀態(tài)判定的方法。由于是基于設(shè)備自身某時刻的測量值作為判定基準，所以稱為相對判定標準。3）類比判定標準相對判定標準是建立在長期對某一設(shè)備的測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。若某個設(shè)備運行時間不長、或沒有建立長期測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，在對設(shè)備進行狀態(tài)判定時，可以采用類比判定標準。類比判定標準是對多臺同樣設(shè)備在相同條件下運行時，通過對各設(shè)備的同一部位的測量值進行相互對比，來判定設(shè)備狀態(tài)的方法。5．1．3振動判定標準介紹教材列舉標準很多便于以后查閱，課堂講授僅選幾個有代表性的標準，目的在于了解振動標準的格式、內(nèi)容、適用范圍和特點；絕對標準選講表5-1、5-2、5-3、5-4、5-6；相對標準表5-5；類比判斷標準。1．旋轉(zhuǎn)機械振動絕對標準旋轉(zhuǎn)機械常用的振動診斷標準有國際標準化組織頒布的ISO2372和ISO3945，德國標準VDI12056，英國標準BS4675，我國國家標準GB／T1l347一1989等。這些標準在數(shù)值級別上大同小異。

表5—1ISO2372和ISO3945機械振動診斷標準振動強度ISO2372ISO3945分級范圍速度有效值mm/sⅠ級Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級剛性基礎(chǔ)柔性基礎(chǔ)0.280.280.450.711.121.802.804.507.1011.2182845AAAA優(yōu)優(yōu)0.450.711.12B1.80B2.80CB良4.50CB良7.10DC可11.2DC可18D不可28D不可4571表5-1解讀看表格，更看表注；兩個標準合一表，千萬別弄混；診斷參數(shù)為速度有效值（Vrms）；適用范圍：ISO2372：分小型、中型、大剛、大柔；ISO3945：分剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)；評價等級：四級（A、B、C、D或優(yōu)、良、可、不可）。2.旋轉(zhuǎn)機械相對標準

注：1．本標準的判斷依據(jù)有二：(1)實際測量振動值與其初始值之比；

(2)所測振動信號的頻率范圍。2．標準將設(shè)備狀態(tài)評判分為三個等級：“良好”、“注意”、“危險”。振動頻率1234567低頻振動（≤1000Hz）良好注意危險高頻振動（>1000Hz）良好注意危險實測值與初值之

比表5—5旋轉(zhuǎn)機械振動診斷的相對標準3.類比判斷標準在低頻段(≤1000Hz)測量，其振動值大于其它大多數(shù)設(shè)備振動值的l倍以上時，判為異常；在高頻段(>1000Hz)實測振動值大于正常值的2倍以上時，判為異常；在低頻段測量，若其振動值大于其他設(shè)備的2倍以上；或高頻段的振動測值大于其他設(shè)備4倍以上時，一般判為故障嚴重，應(yīng)考慮停機修理。5．2設(shè)備狀態(tài)劣化趨勢分析趨勢分析屬于預測技術(shù)。其目標是從過去和現(xiàn)在的已知情況出發(fā)，分析設(shè)備的正常、異常和故障三種狀態(tài)，推測故障的發(fā)展過程，有利維修決策和過程控制。兩類設(shè)備診斷模式一類是在線故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)，對重要設(shè)備進行24小時的連續(xù)監(jiān)測分析。另一類模式稱為點巡檢制度，是采用便攜式儀器，對設(shè)備進行定期的巡檢，記錄所測定的參數(shù)，根據(jù)在時間歷程的數(shù)據(jù)進行故障判斷、劣化趨勢分析。五定作業(yè)制度：定人員、定時間、定測點參數(shù)、定測點部位、定測量儀器。5．2．1狀態(tài)趨勢分析的作用

l）檢查設(shè)備狀態(tài)是否處于控制范圍以內(nèi)（判定）；

2）觀測設(shè)備狀態(tài)的變化趨向或現(xiàn)實狀況（預報）；

3）預測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展到危險水平的時間（報警）；

4）早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，及時采取對策（決策）；

5）及時找出有問題的設(shè)備(確診)。趨勢分析圖例

圖5—5時域指標的趨勢分析圖例趨勢分析管理圖

實例圖表上部：繪出診斷設(shè)備簡圖，并注明測點位置。圖表中部：記錄的是振動速度。圖表下部：記錄的是振動加速度。繪制趨勢管理圖的步驟第1步

制作圖表格式首先要編制如圖5—6所示的表，在左上欄繪出設(shè)備簡圖，標明測點。設(shè)備的規(guī)格參數(shù)是診斷的重要依據(jù)，必須從實填寫。第2步

標明刻度低頻領(lǐng)域以振動速度表示，選擇合適的計量單位，如圖所示的范圍在0.01—10cm／s之間，每格為0.1cm/s。中頻領(lǐng)域Hd及高頻領(lǐng)域Hi以加速度g為計量單位。第3步

填入標準值把設(shè)備在正常狀態(tài)下的振值作為標準值

記入圖表。當無歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)以確定標準值時，可用正常狀態(tài)下的振動平均值取代。第4步

填入判斷標準需填入報警(Caution)值Xc及危險(Danger)值Xd，當無歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)時，可利用第3步中在正常狀態(tài)下測得的N個振值，首先計算出標準方差σ，然后再利用σ計算出報警值Xc及危險值Xd。以上報警值和危險值都必須記入圖中。第5步

按時間序列填寫測定值按規(guī)定的點檢測定周期，對被監(jiān)測的設(shè)備各規(guī)定測點進行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的測取，然后將測得的值按時間序列的先后填入表格，用曲線或折線將這些數(shù)據(jù)點連接起來，構(gòu)成了設(shè)備狀態(tài)參數(shù)的趨勢曲線。圖5-6承載信息1月23日振動速度值突然升高——故障；措施：2月27日緊固松動的螺栓；3月1日更換軋輥軸承；結(jié)論：故障原因主要是軸承損壞，其次是螺栓松動（1號測點信號變化遠高于2號測點）；低速機械加速度信號反應(yīng)遲鈍。5．2．2趨勢分析應(yīng)用方法即是趨勢管理圖中的總體測量值都是位于注意范圍之內(nèi)，也必須經(jīng)常注意有無任何特殊的趨勢。因為設(shè)備如在正常狀態(tài)下，其測點值是中間多兩端少，在標準線

的上下均等，并且應(yīng)是隨機分布因此，在采用了理論性的統(tǒng)計方法之后，對數(shù)據(jù)的不規(guī)則性的檢查很有必要。測點值分布五項檢查測點值的連接鏈是否夠長；測點值是否偏向標準值()的一側(cè)；測點值是否多分布于注意線(±)的近旁；測點值是否具有一定的傾向性；測點值是否具有一定的周期性。鏈的概念：鏈是由連續(xù)出現(xiàn)在標準值的某一側(cè)的測點值所構(gòu)成的。鏈的長度為連續(xù)出現(xiàn)在標準值一側(cè)測點值的個數(shù)。

豐田利夫數(shù)據(jù)不規(guī)則檢驗方法當測定值跑出上下管理線外時，設(shè)備一定異常。當測定值處在上下管理線內(nèi)時，未必絕對正常。利用“鏈”進行判斷時的幾種情況：測點值是否在標準值中心線一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)：5點注意，7點異常（圖5-7a）；測點值是否在偏向標準值中心線一側(cè)有數(shù)值偏多現(xiàn)象：10/11，16/20為異常（圖5-7a）；測點值的鏈是否表現(xiàn)出時而上升，時而下降的傾向：5點注意，7點異常（圖5-7b）；測點值的鏈是否具有周期性變化，注意周期長度和振幅變化。（圖5-7c）；三個不同形式

的趨勢管理圖

a)偏向一側(cè)b)有傾向性c)周期變化點巡檢模式下的趨勢預報分析

利用Excel電子表格對點巡檢模式下的測量數(shù)據(jù)進行趨勢預報分析。圖5—8從測量數(shù)據(jù)擬合拋物線趨勢公式本章習題：5-1，5-2，5-4，5-6.

Thankyouforyourattention!謝謝大家踏實，奮斗，堅持，專業(yè)，努力成就未來。11月-2311月-23Wednesday,November8,2023弄虛作假要不得，踏實肯干第一名。19:56:5819:56:5819:5611/8/20237:56:58PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2319:56:5819:56Nov-2308-Nov-23重于泰山，輕于鴻毛。19:56:5819:56:5819:56Wednesday,November8,2023不可麻痹大意，要防微杜漸。11月-2311月-2319:56:5819:56:58November8,2023加強自身建設(shè)，增強個人的休養(yǎng)。2023年11月8日7:56下午11月-2311月-23追求卓越，讓自己更好，向上而生。08十一月20237:56:58下午19:56:5811月-23嚴格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月237:56下午11月-2319:56November8,2023重規(guī)矩，嚴要求，少危險。2023/11/819:56:5819:56:5808November2023好的事情馬上就會到