設備狀態(tài)的判定與趨勢分析課件

第五章設備狀態(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威機構頒布實施。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所管轄的區(qū)域。

ISO2372《機器振動的評價標準基礎》

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)，進行設備狀態(tài)判定的方法。由于是基于設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備的測量數(shù)據(jù)的基礎上。若某個設備運行時間不長、或沒有建立長期測量數(shù)據(jù)的基礎，在對設備進行狀態(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備在相同條件下運行時，通過對各設備的同一部位的測量值進行相互對比，來判定設備狀態(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．旋轉機械振動絕對標準旋轉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級剛性基礎柔性基礎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、柔性基礎；評價等級：四級（A、B、C、D或優(yōu)、良、可、不可）。2.旋轉機械相對標準

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備的2倍以上；或高頻段的振動測值大于其他設備4倍以上時，一般判為故障嚴重，應考慮停機修理。5．2設備狀態(tài)劣化趨勢分析趨勢分析屬于預測技術。其目標是從過去和現(xiàn)在的已知情況出發(fā)，分析設備的正常、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。兩類設備診斷模式一類是在線故障監(jiān)測診斷系統(tǒng)，對重要設備進行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）檢查設備狀態(tài)是否處于控制范圍以內(nèi)（判定）；

2）觀測設備狀態(tài)的變化趨向或現(xiàn)實狀況（預報）；

3）預測設備狀態(tài)發(fā)展到危險水平的時間（報警）；

4）早期發(fā)現(xiàn)設備異常，及時采取對策（決策）；

5）及時找出有問題的設備(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，在左上欄繪出設備簡圖，標明測點。設備的規(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。中頻領域Hd及高頻領域Hi以加速度g為計量單位。第3步

填入標準值把設備在正常狀態(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)測的設備各規(guī)定測點進行設備狀態(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，構成了設備狀態(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遲鈍。5．2．2趨勢分析應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；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)在標準值的某一側的測點值所構成的。鏈的長度為連續(xù)出現(xiàn)在標準值一側測點值的個數(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，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嚴格把控質量關，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