设备状态的判定与趋势分析课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 设备状态的判定与趋势分析,主讲：王林鸿教授、博士,机械与汽车工程学院,第五章 设备状态的判定与趋势分析主讲：王林鸿教授、博士,5,1,设备状态诊断标准,判断人是否生病的依据是标准（标准体温、标准血压、标准血糖等），同样，判断设备的运行状态的依据仍然是标准；,标准就是准则，就是判据；假如没有标准就会陷入混乱，就会善恶不分，是非颠倒；,51 设备状态诊断标准判断人是否生病的依据是标准（标准体温,5,1,1,振动诊断标准的判定参数,由于振动部件的疲劳与振动速度成正比，而振动能量则是与振动速度的平方成正比，因此，在振动诊断判定标准中，选择速度为判定参数。,很多诊断标准，如,IS02372,、,IS03945,及,VDl2056,（德）等采用振动速度参数；,还有一些标准，根据设备的低、高频工作状态，分别选用振幅,(,位移,),和加速度。,511 振动诊断标准的判定参数由于振动部件的疲劳与振动速,5,1,2,状态判定标准的分类,绝对判定标准；,相对判定标准；,类比判定标准。,512 状态判定标准的分类绝对判定标准；,1,）绝对判定标准,绝对判定标准由某些权威机构颁布实施。,由国家颁布的国家标准（,GB,）又称为法定标准，具有强制执行的法律效力。,还有国际标准,(ISO),、行业标准、企业集团标准；,这些标准都是绝对判定标准，其适用范围覆盖颁,布机构所管辖的区域。,ISO 2372,机器振动的评价标准基础,ISO 3945,振动烈度的现场测定与评定,CDA/MS/NVSH 107,轴承振动测量的判据,VDI 2056,振动烈度判据,（德国标准）,1）绝对判定标准绝对判定标准由某些权威机构颁布实施。,2,）相对判定标准,相对判定标准是对同一设备，在同一部位定期测试，按某个时刻的正常值作为判定基准，而根据实测值与基准值的倍数，进行设备状态判定的方法。,由于是基于设备自身某时刻的测量值作为判定基准，所以称为相对判定标准。,2）相对判定标准相对判定标准是对同一设备，在同一部位定期测试,3,）类比判定标准,相对判定标准是建立在长期对某一设备的测量数据的基础上。若某个设备运行时间不长、或没有建立长期测量数据的基础，在对设备进行状态判定时，可以采用类比判定标准。,类比判定标准是对多台同样设备在相同条件下运行时，通过对各设备的同一部位的测量值进行相互对比，来判定设备状态的方法。,3）类比判定标准相对判定标准是建立在长期对某一设备的测量数据,5,1,3,振动判定标准介绍,教材列举标准很多便于以后查阅，课堂讲授仅选几个有代表性的标准，目的在于了解振动标准的格式、内容、适用范围和特点；,绝对标准选讲表,5-1,、,5-2,、,5-3,、,5-4,、,5-6,；相对标准表,5-5,；类比判断标准。,513 振动判定标准介绍教材列举标准很多便于以后查阅，课,1,旋转机械振动绝对标准,旋转机械常用的振动诊断标准有国际标准化组织颁布的,ISO 2372,和,ISO 3945,，德国标准,VDI 12056,，英国标准,BS4675,，我国国家标准,GB,T1l347,一,1989,等。,这些标准在数值级别上大同小异。,1旋转机械振动绝对标准旋转机械常用的振动诊断标准有国际标准,表,5,1 ISO 2372,和,ISO 3945,机械振动诊断标准,振动强度,ISO 2372,ISO 3945,分级范围,速度有效值,mm/s,级,级,级,级,刚性,基础,柔性,基础,0.28,0.28,0.45,0.71,1.12,1.80,2.80,4.50,7.10,11.2,18,28,45,A,A,A,A,优,优,0.45,0.71,1.12,B,1.80,B,2.80,C,B,良,4.50,C,B,良,7.10,D,C,可,11.2,D,C,可,18,D,不可,28,D,不可,45,71,表51 ISO 2372和ISO,表,5-1,解读,看表格，更看表注；,两个标准合一表，千万别弄混；,诊断参数为速度有效值（,V,rms,）；,适用范围：,ISO2372,：分小型、中型、大刚、大柔；,ISO3945,：分刚性基础、柔性基础；,评价等级：四级（,A,、,B,、,C,、,D,或优、良、可、不可）。,表5-1解读看表格，更看表注；,2.,旋转机械相对标准,注：,1,本标准的判断依据有二：,(1),实际测量振动值与其初始值之比；,(2),所测振动信号的 频率范围。,2,标准将设备状态评判分为三个等级：,“,良好,”,、,“,注意,”,、,“,危险,”,。,振动频率,1,2,3,4,5,6,7,低频振动（,1000Hz）,良好,注意,危险,高频振动（,1000Hz,）,良好,注意,危险,实测值与初值之,比,表,5,5,旋转机械振动诊断的相对标准,2.旋转机械相对标准振动频率1234567低频振动（100,3.,类比判断标准,在低频段,(,1000Hz),测量，其振动值大于其它大多数设备振动值的,l,倍以上时，判为异常；在高频段,(1000 Hz),实测振动值大于正常值的,2,倍以上时，判为异常；,在低频段测量，若其振动值大于其他设备的,2,倍以上；或高频段的振动测值大于其他设备,4,倍以上时，一般判为故障严重，应考虑停机修理。,3.类比判断标准在低频段(1000Hz)测量，其振动值大于,5,2,设备状态劣化趋势分析,趋势分析属于预测技术。其目标是从过去和现在的已知情况出发，分析设备的正常、异常和故障三种状态，推测故障的发展过程，有利维修决策和过程控制。,52 设备状态劣化趋势分析趋势分析属于预测技术。其目标是从,两类设备诊断模式,一类是在线故障监测诊断系统，对重要设备进行,24,小时的连续监测分析。,另一类模式称为点巡检制度，是采用便携式仪器，对设备进行定期的巡检，记录所测定的参数，根据在时间历程的数据进行故障判断、劣化趋势分析。,五定作业制度：,定人员、定时间、定测点参数、定测点部位、定测量仪器。,两类设备诊断模式一类是在线故障监测诊断系统，对重要设备进行2,5,2,1,状态趋势分析的作用,l,）,检查设备状态是否处于控制范围以内（判定）；,2,）观测设备状态的变化趋向或现实状况（预报）；,3,）预测设备状态发展到危险水平的时间（报警）；,4,）早期发现设备异常，及时采取对策（决策）；,5,）及时找出有问题的设备,(,确诊,),。,521 状态趋势分析的作用 l）检查设备状态是否处于控,趋势分析图例,图,5,5,时域指标的趋势分析图例,趋势分析图例 图55 时域指标的趋势分析图例,趋势分析管理图实例,图表上部：绘出诊断设备简图，并注明测点位置。,图表中部：记录的是振动速度。,图表下部：记录的是振动加速度。,趋势分析管理图实例图表上部：绘出诊断设备简图，并注明测点位,绘制趋势管理图的步骤,第,1,步,制作图表格式,首先要编制如图,5,6,所示的表，在左上栏绘出设备简,图，标明测点。设备的规格参数是诊断的重要依据，必须,从实填写。,第,2,步,标明刻度,低频领域以振动速度表示，选择合适的计量单位，如,图所示的范围在,0.01,10cm,s,之间，每格为,0.1cm/s,。,中频领域,H,d,及高频领域,Hi,以加速度,g,为计量单位。,第,3,步,填入标准值,把设备在正常状态下的振值作为标准值,记入图表。当,无历史数据或经验数据以确定标准值时，可用正常状态下,的振动平均值取代。,绘制趋势管理图的步骤第1步 制作图表格式,第,4,步,填入判断标准,需填入报警,(Caution),值,Xc,及危险,(Danger),值,Xd,，当无历史数据或经验数据时，可利用第,3,步中在正常状态下测得的,N,个振值，首先计算出标准方差,，然后再利用,计算出报警值,Xc,及危险值,Xd,。以上报警值和危险值都必须记入图中。,第,5,步,按时间序列填写测定值,按规定的点检测定周期，对被监测的设备各规定测点进行设备状态参数的测取，然后将测得的值按时间序列的先后填入表格，用曲线或折线将这些数据点连接起来，构成了设备状态参数的趋势曲线。,第4步 填入判断标准,图,5-6,承载信息,1,月,23,日振动速度值突然升高,故障；,措施：,2,月,27,日紧固松动的螺栓；,3,月,1,日更换轧辊轴承；,结论：故障原因主要是轴承损坏，其次是螺栓松动（,1,号测点信号变化远高于,2,号测点）；,低速机械加速度信号反应迟钝。,图5-6承载信息1月23日振动速度值突然升高故障；,5,2,2,趋势分析应用方法,即是趋势管理图中的总体测量值都是位于注意范围之内，也必须经常注意有无任何特殊的趋势。,因为设备如在正常状态下，其测点值是中间多两端少，在标准线,的上下均等，并且应是随机分布,因此，在采用了理论性的统计方法之后，对数据的不规则性的检查很有必要。,522 趋势分析应用方法,测点值分布五项检查,测点值的连接链是否够长；,测点值是否偏向标准值,(),的一侧；,测点值是否多分布于注意线,(),的近旁；,测点值是否具有一定的倾向性；,测点值是否具有一定的周期性。,链的概念：链是由连续出现在标准值的某一侧的测点值所构成的。链的长度为连续出现在标准值一侧测点值的个数。,测点值分布五项检查测点值的连接链是否够长；,丰田利夫数据不规则检验方法,当测定值跑出上下管理线外时，设备一定异常。,当测定值处在上下管理线内时，未必绝对正常。,利用,“,链,”,进行判断时的几种情况：,测点值是否在标准值中心线一侧连续出现：,5,点注意，,7,点异常（图,5-7a,）；,测点值是否在偏向标准值中心线一侧有数值偏多现象：,10/11,，,16/20,为异常（图,5-7a,）；,测点值的链是否表现出时而上升，时而下降的倾向：,5,点注意，,7,点异常（图,5-7b,）；,测点值的链是否具有周期性变化，注意周期长度和振幅变化。（图,5-7c,）；,丰田利夫数据不规则检验方法当测定值跑出上下管理线外时，设备一,三个不同形式的趋势管理图,a),偏向一侧,b),有倾向性,c),周期变化,三个不同形式的趋势管理图,点巡检模式下的趋势预报分析,利用,Excel,电子表格对点巡检模式下的测量数据进行趋势预报分析。,图,58,从测量数据拟合抛物线趋势公式,点巡检模式下的趋势预报分析 利用Excel电子表格对点巡检模,本章习题：,5-1,，,5-2,，,5-4,，,5-6.,本章习题：5-1，5-2，5-4，5-6.,28,、举一而反三，闻一而知十，及学者用功之深，穷理之熟，然后能融会贯通，以至于此。,朱熹,29,、读书之乐乐陶陶，起并明月霜天高。,朱熹,30,、读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。,朱熹,31,、读书无疑者须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长进。,朱熹,32,、为学之道，莫先于穷理；穷理之要，必先于读书。,朱熹,33,、读书譬如饮食，从容咀嚼，其味必长；大嚼大咀，终不知味也。,朱熹,34,、读书无疑者，须教有疑，有疑者，却要无疑，到这里方是长进。,朱熹,35,、举一而反三，闻一而知十，及学者用功之深，穷理之熟，然后能融会贯通，以至于此。,朱熹,36,、我从未知道过有什么苦恼是不能为一小时的读书所排遣的。,孟德斯鸠,37,、喜爱读书，就等于把生活中寂寞无聊的时光换成巨大享受的时刻。,孟德斯鸠,38,、有时间读书，有时间又有书读，这是幸福；没有时间读书，有时间又没书读，这是苦恼。,莫耶,39,、读书人不一定有知识，真正的常识是懂得知识，会思想，能工作。,徐特立,28、举一而反三，闻一而知十，及学者用功之深，穷理之熟，然后,