机械故障诊断学第一章：绪论

主要参考资料：
机械故障诊断
西安交通大学 智能仪器与监测诊断研究所 沈玉娣
1. 机械故障诊断理论与方法，屈梁生等，西安交通大学出 版社； 2.机械故障诊断学，屈梁生，何正嘉，上海科技出版社； 3. 机械故障诊断学，黄仁，钟秉林，机械工业出版社； 4.设备状态监测与故障诊断技术，陈克兴，李川奇 主编， 科技文献出版社 5.旋转机械故障机理及诊断技术，韩捷等，机械工业出版 社 6.设备故障诊断原理、技术及应用，黄文虎等，科学出版 社 7.机械设备故障诊断技术及应用，王江萍，西北工业大学 出版社； 8.设备诊断现场实用技术丛书，机械工业出版社； 9.机械故障诊断丛书，屈梁生等，西安交大出版社 10.机械故障的全息诊断原理，屈梁生，科学出版社
第一章 概述
1.1 机械故障诊断的目的和内容 1.2 诊断信息的来原与获取 1.3 机械故障诊断方法的分类 1.4 机械故障诊断技术的现状与发展 1.5 机器零部件失效信息
1.1机械故障诊断的目的和内容
一.机械故障的定义与分类
1.故障的定义 设备的基本状态可分为三种： 故障状态、异常状态、正常状态。故障只 是设备的一种状态。 一台设备的功能指标低于正常时的最低限 值时，即设备丧失规定功能的现象称之为 故障。
一.机械故障的定义与分类
2.故障的分类
机械设备的故障可从不同的角度进行分类
一.机械故障的定义与分类
（2）按故障发生的进程分： A．突发型故障：故障发生前无明显可察觉 到的征兆，是突然发生的，破坏性较大， 所以对关键设备的重要部位需连续监测。 B．渐发性故障：由于设备中的某些零件的 技术指标逐渐恶化最终超出允许范围引起 的故障，多数故障属于此类故障，约占机 械设备修理量的50～80％。
(1)按故障的性质分：
A．器质型故障：是由机器本身的原因产生 的，例如转子弯曲、叶片断裂等。这类故障具有 偶然性与突发性，设备一旦出现这类故障必须停 机检查，修复后才能重新起动使用。
B．操作型故障：是由操作人员的误操作或 工艺参数选用不当引起的。
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一.机械故障的定义与分类
渐发性故障的原因及特点： 原因：材料的磨损、腐蚀、疲劳等 特点： *出现故障的时间在零件有效寿命的后期， 即耗损故障期； *有规律性，可预防； * 故障发生的规律与机器运行的时间有关。
一.机械故障的定义与分类
(3)按发生故障的时间分： A 磨合期故障； B 正常使用期故障； C 耗损期故障。 (4)按故障复杂程度分： A 单一型故障； B 复合型故障。
一.机械故障的定义与分类
(5)按故障的后果分： A 轻微故障； B 一般故障； C 严重故障； D 致命故障。
一.机械故障的定义与分类
3.故障的规律 (1)故障率（λ） 某种设备在t时间后的单位时间内发生故 障的台数相对于t时间内还在工作的台数 的百分比值，称为该产品的瞬时故障率， 它具有统计特性。 (2)典型故障曲线——“浴盆”曲线
一.机械故障的定义与分类
大多数设备的故障率是时间的函数，典型 故障曲线称之为“浴盆曲线”，曲线的形状 呈两头高、中间低，具有明显的阶段性， 可划分为三个阶段：
一.机械故障的定义与分类
故障率 早期故障期 偶然故障期 耗损故障期
规定的故障率
早期故障期 偶然故障期 严重（耗损）故障期
经维修故障率下降 有效寿命
时间 典型故障率曲线
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一.机械故障的定义与分类
（1）早期故障期 时间：产品初始工作期 特点：故障率较高，随着运行时间的增加而 迅速下降。 原因： a 新元件之间缺少良好的磨合或装配缺陷 b 设计不当、选材不合适、加工质量差。 一般新设备需进行磨合、试运行。
一.机械故障的定义与分类
（2） 偶然故障期（寿命期） 时间：设备正常运行期 特点：故障率低且稳定，故障与设备的新旧 无关，为随机性质，很难预测，不能 通过磨合来消除。 原因：偶然因素引起的（如材料缺陷、误操 作、环境因素等）
一.机械故障的定义与分类
（3）严重（耗损）故障期 时间：设备使用的后期。 特点：故障随使用时间的增加而增加。 原因：设备长期使用后产生的磨损、疲劳、 腐蚀等造成的。 （4） 注意 三个故障期是对一般情况而言，并不是所 有设备都有三个故障期，有的设备可能只 有一个或两个故障期。
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
机械故障诊断技术是一种了解和掌握机器 在运行过程中的状态，确定其整体或局部 正常或异常，早期发现故障及其原因，并 能预报故障发展趋势的技术。通俗地说就 是给机器“看病”的技术。它包括“监测”与 “诊断”。
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
1．故障诊断是工程问题，因此，故障诊 断技术必须注意以下问题： ①必须面向工程实际，解决机器的设计、 制造与运行问题； ②高可靠性 ③注重经济效益
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
2．故障诊断是一种综合技术 ①多学科 ②多行业 3. 故障诊断是一种反求技术 故障诊断 一般设计 ①整体→零部件 零部件→整体 ②运行信息→机器性能 力学模型→机器行为 ③运行→设计、制造→运行 设计→制造→运行
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二.机械故障诊断技术的实质与内涵
4．故障诊断的发展依赖前沿学科的进步 ①多学科的交叉 ②前沿学科的渗透 5．故障诊断的核心是模式识别问题 ①症状与故障 ②分类与聚类
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
6．诊断的准确性是诊断工程赖以生存的 要害 ①充分占有信息 ②正确处理信息 ③有效融合信息
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
7.故障诊断是一个系统工程（system engineering） 机械的故障，它是故障系统整体的突现性，它包 含两个特性：整体性与层级性。 （1）整体特性：如果一台机器里的零件有故障， 那么其症状是这台机器的症状，而不是零件本身 的症状。 例如，齿轮箱里面齿轮轮齿表面剥落或者断 裂，所表现出来的症状就是噪音大，有撞击声或 者发热，不是这个零件本身的症状，而是机器的 故障的整体特征。
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
（2）层级特性 故障的影响有一定的范围，如果一台机器 里面有故障，那么这台机器本身的症状就 会有质的变化，同时也有量的变化、值的 变化。 质的变化表现在两个方面： a.机器运行时的物理现象的变化； b.机器的运行参数的变化。
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
量的变化是指：总体和个体相比较而言的。有两 种可能性：总体大于个体，总体小于个体。即作 为一个整体的表现和作为个体的表现是不一样的。 例如，间隙太小轴瓦发热，轴瓦表面的温度和传 出去的温度是不一样的，外面的温度要比轴瓦表 面的温度低得多，即个体大于整体； 再如，两个齿轮齿面碰坏以后就会有撞击，假若 齿轮箱里不只这两个齿轮啮合，还有好几对齿轮 啮合，那么我们从外面听起来的声音就要复杂的 多，即个体小于整体。
二.机械故障诊断技术的实质与内涵
层级系统是很普遍的 ： 例如：自然界的组合，人类、兽类、植物等 都具有层级性，越是效率高的系统，层级 系统可以达到最高的效率。 我们所研究的机器：零件→组件→ 部件 →整台机器。 层级系统的效率是最高的。
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二.机械故障诊断技术的实质与内涵
与层级系统相联系的是：近似可分系统 机器对故障的传递就是一个近似可分系统。 如果一台机器的某一个零件发生故障，那 么首先受到影响的就是它所在的组件，再 远一点，就是它所在的部件，所以说这台 机器的故障信息的传递是近似可分系统， 越是远的地方，信息就会越是大概，近的 地方，信息就会更加详细。
三.机械状态监测与故障诊断的目的
目的：保证机器可靠、有效地发挥其应有的功能。 1.正确识别运行状态和故障类型，保证机器安全可 靠地运行，发挥其最大效益； 2.保证机器一旦状态异常或发生故障，能及时、正 确地诊断出来，以便采取相应措施，对机器进行 预知性维修，以减少维修时间、提高维修质量、 降低维修成本； 3.通过性能评价为优化设计、制造提供数据与信息。
四.机械状态监测与故障诊断的内容
机械状态监测与故障诊断的内容包括： 状态监测、故障诊断 1.状态监测：采用各种测量、分析、判别方 法，弄清机器所处的运行状态，结合机器 的历史状态与运行条件，为机器的性能评 价、合理使用、安全运行、故障诊断打好 基础。
四.机械状态监测与故障诊断的内容
2.故障诊断：需进一步确定故障的性质、 程度、类别、部位、原因、发展趋势 等，为预报、控制、调整、维护提供依 据。具体包括四个方面： (1) 信号检测：正确选择传感器，测取与机 器状态有关的动态信号； (2) 特征提取：即动态信号的处理，利用某 种信号处理的方法，从信号中提取与机 器的状态与故障有关的特征；
四.机械状态监测与故障诊断的内容
（3）状态识别：根据特征识别机器的状态 和故障，包括：建立判别函数、确定判别 准则、进行比较等； （4）诊断决策：分析机器所处的状态及故 障类型、部位、性质、原因及发展趋势， 采取相应的措施：继续监测、重点监测、 停机维修等。
1.2诊断信息的来源与获取
信息：提供判别、识别的有用资料 （information）。 信号：系统的输入和输出都称为信号，许 多信号为电信号，因此，利用电压（或电 流）传递信息时，带有信息的电压（或电 流）称作信号（signal）。 诊断信息的获取方法：
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一.直接观察法
直接观察法： 主要凭经验，通过看、摸、听来判断机器 的状态，这种方法只能粗约地判断，适用 于能直接观察到的机器零件。同时可采用 一些简单的仪器和方法，如滚动轴承检测 仪、工业内窥镜等来扩大观察能力。
二.动态信息检测法
动态信息检测法：
利用某种传感器获取机器运行过程中的动态 信息。常见的动态信息有：振动、噪声、温 度、压力、流量、力矩、功率等等，它们从 不同的角度反映了机器的状态和故障。因机 器在运行过程中的振动和噪声是诊断的重要 信息，所以目前用得较多的方法为：振动信 号检测法、噪声信号检测法。
二.动态信息检测法
（1）测定振动、噪声的总强度以定性判断 机器是否存在故障； （2）测振动、噪声的动态信号，进一步对 所测信号进行处理、分析，判断机器故障 的部位、程度等。
三.磨损残留物的测定
磨损残留物的测定
机器在运行过程中由于相互间的摩擦→磨 损残留物→润滑油取样→油样分析→残留 物的形状、大小、数量、成分→判断磨损 的部位及严重程度。
四.设备性能测定
设备性能测定： （1）整机性能测定：测量输出或输出与 输入的关系来判断设备运行状态； （2）零部件性能测定：用于对设备的可 靠性起决定性作用的关键零部件。
1.3 机械故障诊断方法的分类
机械故障诊断的方法可从不同的角度分类 一.按诊断的目的与要求分类 1.功能诊断与运行诊断 功能诊断：新安装或刚维修后的设备，需检 查其运行时的功能是否正常，根据检查结 果调整机器； 运行诊断：对正在运行的机器，监测其故障 的发生、发展。
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一.按诊断的目的与要求分类
2.直接诊断与间接诊断 直接诊断：直接确定关键零部件的状态，如 主轴承的间隙、齿面磨损、叶片断裂、管 道壁厚等； 间接诊断：当直接诊断受到机器的结构及工 作条件的限制时，采用间接诊断方法，它 是通过二次信息来判断机器中关键零部件 的状态。
一.按诊断的目的与要求分类
3.定期诊断与连续监控 定期诊断 连续监控
性能 下降 速度 故障不可预 测 故障可预 测 关键设备 故障影响 严重设备
慢
定期诊断
定期诊断
定期到连 续 连续监控
定期到连续
快
连续监控
定期诊断
连续监控
一.按诊断的目的与要求分类
4.在线诊断与离线诊断 在线诊断（类似于连续监控）：需配备完整 的信号采集、处理、识别的监测诊断系 统； 离线诊断：通过某种手段记录现场机器运行 的动态信号，回实验室处理分析； 5.常规工况下的诊断与特殊工况下的诊断 6.简易诊断与精密诊断
二.按监测与诊断技术分类
1.振动与噪声监测技术：利用机器运行时的振动、 噪声信号进行监测诊断； 2.超声与声发射监测技术：监测裂纹、裂纹扩展、 材料内部缺陷等； 3.红外监测技术：利用红外辐射原理及仪器，监 测机器运行中的温度变化； 4.润滑油样分析技术：分析润滑油样中携带的磨 损残留物的成分、形状、数量、大小等来识别故 障。
三.按诊断对象分类
1.旋转机械的监测与诊断技术：转子、轴系、 汽轮发电机等； 2.往复机械的监测与诊断技术：内燃机、往 复式压缩机、曲柄连杆机构等； 3.工程结构的监测与诊断技术：框架、桥梁、 管道、容器等； 4.基础零部件的监测与诊断技术：齿轮、轴 承、电机等。
四.监测与诊断过程中应注意的三种关系
1.定性与定量的关系 定性监测：发现机器是否异常，初步确定故 障部位，仪器简单、经济性好，适用于大 范围的对机器作一般性了解； 定量监测：以某一特征来反映机器的异常及 故障，并说明故障的部位、严重程度，仪 器复杂，可给出较完整的诊断结论，适合 于关键、重点机器的监测。
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四.监测与诊断过程中应注意的三种关系
2.简易与精确的关系 简易诊断：只判断机器状态是否异常或有故 障，常用简单、便携的工况监测仪表对机 器状态进行区分、判断； 精确诊断：不仅要判断机器状态是否异常， 而且要判断是什么异常、性质、原因、发 展趋势，采用较多的诊断信息并采用功能 齐全的诊断系统。
四.监测与诊断过程中应注意的三种关系
3.精确与模糊的关系 a.设备的大型化导致运行状态的复杂化； b.设备运行状态的变化，各状态之间的界限 不清楚； c.对设备的状态及故障的识别中存在不确定 性。
1.4 机械故障诊断技术发展
“诊断”的含义非常广泛，例如以人为对象的 医疗诊断；以环境为对象的环境监测诊断 技术；在工程领域中，有以机械设备、电 子仪器、工程结构、计算机系统为对象的 各种诊断技术。与医疗领域相比，机械故 障诊断技术开发的比较晚。但从六十年代 中期开始，特别是七十年代以来机械诊断 技术的发展非常快。这主要有几个方面的 原因：
一.机械故障诊断技术的发展依赖于前沿学科
近十几年来，国际上的故障诊断技术发展的 很快，这里有两个原因： 1. 经济效益； 2. 从故障诊断的发展过程来看，它的前沿 学科技术是很重要的。 最近十几年的发展很快，有以下几个方 面的转变：
一.机械故障诊断技术的发展依赖于前沿学科
一.机械故障诊断技术的发展依赖于前沿学科
由定性到定量的研究 由经验走向科学 促使故障诊断发展的另一方面就是前沿技 术
(1)打破传统技术的界限而且渗透到传统技 术之间； (2)前沿技术的学术思想非常活跃。 (3)对于旧的学科、基础学科，促进它们的 更新，形成新的分枝
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二.机械故障诊断的存在和发展取决于诊断 在实际中的确诊能力 （1）确诊的标准 ： a.能够正确估计机器里面故障的位置和类 型； b.能够区分什么是主导故障，什么是伴随故 障； c.能够判断主导故障的发生和转移； d.能够对潜在故障的发展做出长期的预测。
二.机械故障诊断的存在和发展取决于诊断 在实际中的确诊能力 （2）影响故障确诊能力的因素 ： a.结构的复杂性及设备本身的可维护性； b.潜在故障的种类； c.故障信息的完整性； d.诊断信息的质量； e.故障的特征提取； f.经验的积累。 g.结论。
三.诊断技术的热点
（1）提高对一些常见故障、多发故障的确 诊能力； （2）信息的融合和特征提取； （3）数据的挖掘和数据仓库（data wheelhouse）的建立； （4）智能诊断； （5）远程诊断。
1.5机器零部件失效信息
一.概述 一台运行中的机器，如何判断它当前的运 行状态，判断的依据是什么，当前运行中 隐含的主导故障是什么，发展的趋势是什 么，这台机器还能连续运行多久，要科学 地、负责地回答这些问题，就必须以机器 运行的行为为依据，首先掌握机器零部件 运行的各种信息。
二.机器零部件运行信息的特点
1.机器零部件的运行信息是机器运行中伴 随的各种物理现象 ； 2.机器运行信息的传输的选择性；
从系统论的观点来看，一个层级式系统是近似 可分解的系统。信息是由最短的路径优先由子系 统向大系统汇总，或者向相反方向扩散。对于层 级式的系统，信息的传输总是先经过临近的层或 子系统，再向外层或其它子系统传输。信息经过 长路径传输后，信息的强度会减弱，同时有用信 息所占的比例（或用信噪比表示）会减小。
二.机器零部件运行信息的特点
3.机器失效信息间的关联性 机器运行中机器各个零部件的运行信息和 机器整体的运行信息之间既存在联系，又 存在区别。 机器的整体信息不等于零件信息， 动态信息不等同于静态信息， 出厂信息也不等于服役信息。
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二.机器零部件运行信息的特点
4.机器零部件失效信息，经常具有非平稳性 例如发动机连杆磨损的程度可以用磨损量来反映。 在发动机服役期间磨损量是一个缓慢变化的量， 因此可以认为是平稳的。但是由磨损产生的间 隙，会导致连杆在工作中产生非平稳的冲击振动。 这种非平稳的冲击振动与机器的工作方式直接相 关。 机器零部件失效信息的非平稳性，是零部件工作 过程非平稳性的体现。
二.机器零部件运行信息的特点
5.机器零部件失效信息的微弱性
机器零部件失效一般是一个渐变的过程，与它 相对应的机器性能的丧失也是渐变的。机器零部 件在失效初期，其运行状态与正常状态相差无几。 微小的早期零件失效所产生的失效信息在幅值上 非常有限。这些微弱的失效信息往往会淹没在其 它的信息之中，导致人们很难觉察和发现。及早 发现零部件失效，是人们进行机器状态监测和故 障诊断所追求的目标。
二.机器零部件运行信息的特点
6.机器零部件失效信息的非线性特征 从严格意义上讲，机器系统均是非线性的系统。 在一定条件下，我们可以将机器简化为一个线性 的系统。 例如转子正常运行时，其表现的状态行为大多比 较简单。整个系统的非线性较弱，图1a； 当机器零部件失效时，其非线性特征就表现出来 的。随着失效程度的不同，失效信息的表现行为 也大不相同。有些失效信息的表现行为较为简 单，图1b； 有些失效信息则很复杂，图1c。
垂直方向振动 ｍＶ
二.机器零部件运行信息的特点
60 60
垂直方向振动 ｍＶ
40 20 0 -20 -40 -60 -80
40 20 0 -20 -40 -60 -80
-60 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
水平方向振动
ｍV
80 60
水平方向振动
ｍＶ
ｍＶ
图1a 正常状态
图1b 管道激振
40 20 0 -20 -40 -60 -80 -60
垂直方向振动
图1c 汽封磨损
-40 -20 0 20 40 60
水平方向振动
ｍＶ
三.机器零部件运行信息的获取
机器零部件的运行信息，反映了机器零部 件的工作状态。 机器运行信息的获取包括了以下两个方面 的内容： 反映机器零部件失效信息的信号的测量； 测量信号中机器零部件失效信息的提取。
三.机器零部件运行信息的获取
1.机器零部件失效信息的信号的测量
机器零部件失效信息的信号测量中常用的方法可分 为两大类：静态测量法和动态测量法。 （1）静态测量方法 静态测量方法直接对机器零部件的失效信息进行测 量，得到的信息直接反映了机器的零部件的失效情 况，不需要推导计算，因此比较直观、可靠。 静态测量必须在机器停止状态下，零部件能直接观 察到或机器已经拆开的状态下进行。 静态测量法难以实现在工作过程中对机器零部件失 效信息的在线测量。
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三.机器零部件运行信息的获取
1.机器零部件失效信息的信号的测量 （2）动态测量方法
机器零部件失效信息的动态测量是指，对表达机 器零部件失效信息的动态物理量信息的测量。这些 动态物理量随着时间变化，可以是源于零部件的失 效而产生的，也可以是反映机器总体或部分零部件 性能或效能的一些物理量。 动态测量的物理量值或信号，需要进行某种函数关 系运算、变换或加工处理后，才能得到需要的机器 零部件的失效信息。
三.机器零部件运行信息的获取
1.机器零部件失效信息的信号的测量 机器零部件失效信息的测量和提取中，应注意以下的问题： (a)由于机器零部件运行信息的多样性，在信息的收集和测 量中采用的测量方式、测量方法、选用的传感器、选择的测 量参数等也应根据机器的结构、零部件信息的特点等进行选 定。 例如，轴承在运行过程中会产生振动、噪声、声发射、温升、 接触电阻值等信息。前三种是快速变化的信息，而后两种属 于慢变信息。 快变信息测量和慢变信息测量时采用的测量方法、传感器、 测量参数等也不同。 如果测试是以了解轴承元件表面剥落等失效为目的，则测试 振动或声音信息的效果好。如果想了解轴承的摩擦、磨损等 状态，声发射、温度信息反映较好。如果测试是为了了解轴 承的润滑状况，则测量接触电阻值能给予较好的反映。
三.机器零部件运行信息的获取
1.机器零部件失效信息的信号的测量 (b) 测试点的选择 根据机器零部件运行信息传输选择性，测 试点应该根据机器结构尽量选择在离被测 零部件距离最近的地方，并确保测试信息 的传输路径短、传输路径对信息的衰减和 歪曲程度小。同时，测试点的选择还应充 分考虑传感器安装要求，以及机器外形等 实际情况。
三.机器零部件运行信息的获取
1.机器零部件失效信息的信号的测量
(c)对于机器零部件早期失效所表现出来的微弱 失效信息，在收集和测量时还应进行适当的放大、 消噪等处理，以突出有用信息成分。同时还要注 意测量仪器的连接、接地、屏蔽等测量环节。因 此，微弱失效信息的测量是获取机器零部件信息 的重要步骤，采用准确的测量是获取机器零部件 信息的保障。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 正确、有效地提取机器的运行信息，是及早识别 机器零部件失效的关键。 机器零部件的失效信息往往可以通过一些特征量 来反映。这些特征量可以直接选用产品的功率、 油耗等功能参数；也可以是数学模型中的系数， 比如时序模型的系数、状态空间方程的系数，或 者通过信息处理方法来得到。 特征可以分为：简单特征和复合特征，线性特征 和非线性特征，单维与多维特征等。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
传感器 2 喷油嘴
传感 器1
A/D
计算机
柱 塞 泵
图2柴油机供油系统的压力检测示意图
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三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
A－正常； B－喷油嘴堵塞； C－柱塞泵轻度磨 损； D－柱塞泵和喷油 嘴严重磨损。
图3 油压变化曲线 Pr－油管的剩余压力； Pmax－最大压力
图4 供油系统四种工作状态在二维特征空间上的分布
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 由于机器失效信息具有多样性、传输选择 性、非平稳性和微弱性等特点，因此在特 征信息提取中应针对不同机器零部件信息 的特点，选用相应合适的方法。 常用的机器运行失效信息的特征提取方法 有：
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (1)信息论方法 信息论是研究信息的基本性质和度量方法以及信息的获 得、传输、存贮、处理和交换等一般规律的科学。 信息熵理论在机器零部件失效分析和维修等方面具有重 要的应用。 信息熵除了作为信息量的一种度量之外，利用信息熵的 理论和概念，还可以通过对某类型机器故障的统计来衡 量机器故障发生的不确定性，评价该类型机器的可诊断 性、可维修性。 利用信息熵还可衡量一台机器或一个系统的复杂程度。 信息熵在测量结果一致性判别、模式分类准则确定等方 面都有重要的应用。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (2)平稳机器零部件的信息提取
从平稳的物理量中提取机器零部件失效信息，是 人们最常用的信息提取方法。这里平稳的物理量 是指，其统计特征不随时间的变化而变化。因 此，从平稳物理量中提取零部件的失效信息，与 平稳物理量的测试时间无关，同时测量到的信号 具有代表性。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 从平稳物理量中提取信息除了常用的时域、 幅值域分析方法外，频域分析方法是重要 的方法。 从上世纪60年代以来，随着快速傅立叶变 换算法的出现，频谱分析的运算速度得到 大幅提高。 对于平稳物理量处理，傅立叶变换成为了 频谱分析最基本、最有效和最广泛的工具。
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三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
准确地获取频域中的幅值、频率和相位信息，对机器零部件失效 信息提取具有重要意义。 在转子振动分析中，普通的傅立叶频谱分析方法给出的相位信息 误差很大。如果不进行精确计算，相位信息根本不能用。机器零 部件失效初期，由于失效信息比较微弱，频谱分析时往往会被淹 没在噪声之中。另外，实际应用中往往还会遇到许多特征频率密 集在一起的情况。对于以上情况，提高频谱分析精度是实现失效 信息提取的有效途径。 提高离散频谱分析精度的方法有：比值内插法、频谱细化法、连 续细化频谱法等。从具体的实现算法上可分为：二分法、遗传算 法、黄金分割等方法。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
全息谱分析方法是一种基于傅立叶分析、并广泛用 于回转机器状态监测和诊断的方法。全息谱方法 1989年由屈梁生院士提出，它集成了回转机器中转 子振动的幅值、频率和相位信息，全面集成和利用 了转子的振动信息，能准确反映和区分转子的不同 工作状态和各种故障。全息谱理论得到了国内外学 者的广泛认同，全息谱方法在石化、化工、电力、 冶金等行业得到了广泛的应用。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (3)非平稳机器零部件的信息提取
这里的非平稳物理量是指，物理量的统计信息随 时间的变化而变化。例如，发动机气阀失效、往 复式压缩机连杆活塞、刨床、冲压机等机器工作 过程中的振动信息均是非平稳的，其零部件失效 信息许多也具有非平稳性。对于非平稳物理量的 机器信息提取，应该选择非平稳的信息处理方法。 如果仍然采用平稳的信息处理方法，就很难提取 到有用的零部件失效信息。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取
在机器零部件失效和诊断研究领域，如何从非平稳信号中 提取设备状态信息是众多学者研究的热点之一。传统的处 理非平稳信号的方法以Fourier分析和数字滤波技术为基 础，主要有： (a)通过选择合适的窗函数，将非平稳信号分割为准平稳信 号进行处理； (b)分析信号周期中的单一的信号成分，并进行周期平均； (c)变频采样(即跟踪测量)分析。
小波理论是二十世纪八十年代中期出现，非平稳信 号的处理方法。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (4)统计模拟方法 统计模拟方法的基本思想是原始数据的“再采 样”。 统计模拟将经典的统计计算方法与计算机 数值模拟技术结合起来，通过计算机模拟实现信 息的再利用。 在信息处理领域，统计模拟方法特别适合于对 “小样本”数据进行统计分析。 在时间序列分析中，统计模拟是模式识别和对自 回归谱进行准确估算的强有力的工具。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (5)主分量分析和核主分量分析
主分量分析、核主分量分析实现对大量测量结果中信息的 压缩和浓缩，是信息提取的重要手段。 主分量分析方法基于线性变换实现了对线性特征信息的提 取，因此无法有效地提取隐含在数据中的非线性信息。 Sch?lkopf 等人将主分量分析等线性特征提取方法推广到非 线性领域，形成了核主分量分析方法。它借助于核函数来 实现某种非线性映射，通过非线性映射将输入矢量映射到 高维特征空间，使之在高维空间具有更好的可分性，然后 对高维空间的映射数据做主分量分析，得到原始数据的非 线性主分量，实现了隐含的非线性特征信息的提取。
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三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (6)遗传算法和遗传编程 遗传算法作为基于自然进化过程模拟的优化方法，是自然界 生物“物竞天择，适者生存”机制在优化方法上的体现。进化 计算具有全局搜索、计算简单、对优化对象的限制少等优点。 进化过程以编码进行，进化操作(杂交、遗传、变异)以概率 方式选择，因此具有强的优化性能。 在遗传算法的发展中，将线性编码改进为非线性编码，是一 种新的思路。1992年J.R.Koza首先提出了一种在编码方式上 与常规遗传算法有本质不同的仿生进化算法。它采用了层式 编码结构，是对遗传算法的改进，被称为遗传编程。遗传编 程更适合应用于层式结构的优化，在机器失效模型的建立、 失效模式判别函数优化等方面有重要的应用。
三.机器零部件运行信息的获取
2.零部件失效信息的提取 (7)其它的信息处理方法 时域平均 盲源分离 支持向量
四.机器运行信息的利用
机器运行信息本质上是机器零部件状态的表露， 同时机器运行信息也包含了与机器结构有关的特 征。 因此，通过对机器运行中零部件失效信息等的提 取，不但可以了解机器零部件的工作状态、失效 情况，同时也可以获得机器设计、制造方面的特 征。 例如，转子是回转机械重要的部件，通过对转子 运行过程振动信息的采集、提取，不但可以了解 转子的失衡、对中、裂纹等失效信息，还可以得 到转子共振频率、阻尼、刚度等与结构、设计相 关的信息。
四.机器运行信息的利用 1.机器零部件故障的识别 机器零部件失效的识别，是机器零部件失 效信息提取的主要目的之一。 机器零部件的失效，往往会直接或间接地 引起机器整体功能或性能的变化。 通过对机器零部件信息的分析，确定失效 的零部件，从而才能有目的地对失效零部 件进行更换、修复或调整。
四.机器运行信息的利用
1.机器零部件故障的识别
图5是由一台30万千瓦汽轮机低 压缸的3瓦和4瓦信号得到的。 2003年4月21日，机组起车后， 振动不断增加，到4月25日，3瓦 振动报警。这段时间内，机组的 功率和载荷都没变化。将25日的 三维全息谱和21日的三维全息谱 相减，得到的转频响应形成了一 个倒锥。这说明受到一个力偶的 作用，分析认为是由于机体热膨 胀导致标高的变化从而引起附加 的力偶，如图6所示。调节机组 标高后，振动减小。
四.机器运行信息的利用
1.机器零部件故障的识别
图5 故障机组的三维全息谱
图6 转子热变形示意图
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四.机器运行信息的利用
1.机器零部件故障的识别
图7 转子临时热弯曲时的全息谱图
图7是烟机的振动全 息谱图。该烟机经 过大修启动加载 后，由于装配问题 叶片根部不均匀冷 却导致的转子临时 热弯曲，导致转子 振动不断升高。从 图上可以看出，虽 然转子的振动幅值 不断变化，但转子 振动的全息初相点 保持不变。全息初 相点稳定正是转子 临时热弯曲时所具 有的特征。
四.机器运行信息的利用
2. 机器设计、制造缺陷的识别 机器的某个零部件或某个子系统在设计和 制造上的缺陷，往往会引起机器整体功能 的下降。通过对各个零部件或子系统失效 信息的提取和分析，有助于发现存在缺陷 的部件，为进一步改进设计、提高制造精 度提供了依据。
四.机器运行信息的利用
2. 机器设计、制造缺陷的识别
9
65 46
思考题 1．机器状态监测与故障诊断的目的是什么？ 2．机器状态监测与故障诊断包括哪些内容？ 3．机器状态监测与故障诊断的分类？ 4．机器状态监测与故障诊断过程中应注意哪三种 关系？ 5．诊断信息的获取有哪些方法？ 6．什么叫故障率？什么叫“裕盆曲线”？裕盆曲线 中分哪三个阶段？各有什么特点？ 7. 零部件失效信息的提取方法有哪些？ 8. 机器零部件失效信息的测量和提取中，应
10
20 39
B D C
A
Lo g(S )
10 1 2 3 9, 10 11
5
4
12
75 40
25 60
5
6
4 5
6
7
8
8
61
36
7
F re q ue n c y, H z
2 阻尼泵
50 21 21 152 61
50
100
150
200
250
300
350
3
11
12 1
图9 传动链误差曲线的自回归谱
图8蜗杆砂轮磨齿机的传动链
注意哪些问题？
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诊断学教案诊断学教案精修订

诊断学教案诊断学教案 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

诊断学教案 第一篇问诊 第一章绪论 一、教学目的： 二、教学重点： 三、教学难点： 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的定义及在医疗过程中的意义 2、问诊的常用重要技巧 ①从礼节性交谈开始 ②从主诉开始，逐步深入，有目的、有层次、有顺序的询问 ③避免暗示性提问和逼问 ④避免重复提问 ⑤避免使用特定意义的医学术语 ⑥注意及时核实不确切或有疑问的情况 第二章问诊的内容 一、教学目的： 1、熟悉问诊的内容 2、掌握现病史的询问及主诉的归纳 二、教学重点： 1、一般介绍问诊的一般项目、婚姻史、月经史、家族史 2、仔细讲解既往史及个人史。 3、讲解现病史的问诊及主诉的归纳总结 4、现病史的七项内容 三、教学难点： 1、主诉与现病史的归纳总结 2、现病史与既往史的联系与区别 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的一般内容 2、主诉

3、现病史 4、既往史 5、系统回顾 6、个人史 7、婚姻史 8、月经史 9、家族史 第三章问诊的方法与技巧 一、教学目的： 1、熟悉重点问诊和特殊情况的问诊方法与技巧。 2、掌握问诊的基本方法和技巧 二、教学重点： 1、问诊的基本方法与技巧 2、特殊情况下的问诊 三、教学难点： 特殊情况下的问诊 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的基本技巧与方法 2、特殊情况的问诊 ①缄默与忧伤 ②焦虑与抑郁 ③多话与唠叨 ④愤怒与敌意 ⑤多种症状并存 ⑥文化程度低下或语言障碍 ⑦重危、晚期患者 ⑧儿童 ⑨老年人 ⑩精神疾病患者 第四章常见症状 一、教学目的： 1、掌握常见症状的概念 2、熟悉常见症状的发病机制、伴随症状 3、了解常见症状的病因 二、教学重点： 1、常见症状的概念 2、常见症状的发病机制、伴随症状 3、常见症状的临床表现及其意义，问诊技巧

机械故障诊断技术课后复习资料

机械故障诊断技术 （第二版张建）课后答案 第一章 1、故障诊断的基础是建立在能量耗散的原理上的。 2、机械故障诊断的基本方法课按不同观点来分类，目前流行的分类方法有两种：一是按机械故障诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和精密诊断法；二是按机械故障诊断的测试手段来分类，主要分为直接观察法、振动噪声测定法、无损检测法、磨损残余物测定法、机器性能参数测定法。 3、设备运行过程中的盆浴曲线是指什么？ 答：指设备维修工程中根据统计得出一般机械设备劣化进程的规律曲线（曲线的形状类似浴盆的剖面线） 4、机械故障诊断包括哪几个方面内容？ 答：（1）运行状态的检测根据机械设备在运行时产生的信息判断设备是否运行正常，其目的是为了早期发现设备故障的苗头。 （2）设备运行状态的趋势预报在状态检测的基础上进一步对设备 运行状态的发展趋势进行预测，其目的是为了预知设备劣化的速度，以便生 产安排和维修计划提前做好准备。 （3）故障类型、程度、部位、原因的确定最重要的是设备类型的确定，它是在状态检测的基础上，确定当机器已经处于异常状态时所需进一步解决的问题，其目的是为了最后诊断决策提供依据。 5、请叙述机械设备的故障诊断技术的意义？ 答：设备诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。机械设备的故障诊断可以保证整个企业的生产系统设备的运行，减少经济损失，还可以减少某些关键机床设备因故障存在而导致加工质量降低，保证整个机器产品质量。 6、劣化曲线沿横、纵轴分别分成的三个区间分别是什么，代表什么意义？ 答：横轴包括1、磨合期 2、正常使用期 3、耗损期纵轴包括1、绿区（故障率最低，表示机器处于良好状态）2、黄区（故障率有抬高的趋势，表示机器

诊断学教案doc-诊断学教案

诊断学教案 第一篇问诊 第一章绪论 一、教学目的： 二、教学重点： 三、教学难点： 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的定义及在医疗过程中的意义 2、问诊的常用重要技巧 ①从礼节性交谈开始 ②从主诉开始，逐步深入，有目的、有层次、有顺序的询问 ③避免暗示性提问和逼问 ④避免重复提问 ⑤避免使用特定意义的医学术语 ⑥注意及时核实不确切或有疑问的情况 第二章问诊的内容 一、教学目的： 1、熟悉问诊的内容 2、掌握现病史的询问及主诉的归纳 二、教学重点： 1、一般介绍问诊的一般项目、婚姻史、月经史、家族史 2、仔细讲解既往史及个人史。 3、讲解现病史的问诊及主诉的归纳总结 4、现病史的七项内容 三、教学难点： 1、主诉与现病史的归纳总结 2、现病史与既往史的联系与区别 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的一般内容 2、主诉 3、现病史 4、既往史 5、系统回顾 6、个人史 7、婚姻史 8、月经史 9、家族史 第三章问诊的方法与技巧 一、教学目的：

1、熟悉重点问诊和特殊情况的问诊方法与技巧。 2、掌握问诊的基本方法和技巧 二、教学重点： 1、问诊的基本方法与技巧 2、特殊情况下的问诊 三、教学难点： 特殊情况下的问诊 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔 七、授课内容和步骤： 1、问诊的基本技巧与方法 2、特殊情况的问诊 ①缄默与忧伤 ②焦虑与抑郁 ③多话与唠叨 ④愤怒与敌意 ⑤多种症状并存 ⑥文化程度低下或语言障碍 ⑦重危、晚期患者 ⑧儿童 ⑨老年人 ⑩精神疾病患者 第四章常见症状 一、教学目的： 1、掌握常见症状的概念 2、熟悉常见症状的发病机制、伴随症状 3、了解常见症状的病因 二、教学重点： 1、常见症状的概念 2、常见症状的发病机制、伴随症状 3、常见症状的临床表现及其意义，问诊技巧 4、相近症状间的鉴别诊断 三、教学难点： 1、常见症状的临床表现及其意义 2、相近症状间的鉴别 四、课的类型： 理论课 五、教授方法： 讲授法与多媒体结合 六、教具： 电脑、磁盘、粉笔、多媒体播放设备 七、授课内容和步骤： 1、“症状”的定义 2、“症状学”的内容及意义 §1-4-1 发热 1、“发热”的概念与正常体温和生理性变异 2、发病机制 3、常见病因和分类

机械设备故障诊断技术研究

题目：机械设备故障诊断技术研究 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 2016 年 8 月 30 日

摘要 故障诊断技术对于机械设备的安全运行有着至关重要作用，一直是工程应用领域的重点和难点, 国内外已经对此问题进行了大量的研究工作。该论文介绍了机械设备故障诊断技术的基本概念，在总结研究各种诊断技术的基础上全面分析了现代故障诊断技术存在的问题, 并针对这些问题提出了故障诊断领域将来的研究方向。故障诊断是一项实用性很强的技术, 对其进行理论上的分析研究具有重要的现实意义。 关键词：机械设备故障；诊断技术；研究

第一章引言 随着现代科学技术在设备上的应用，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越齐全，自动化程度也越来越高。由于许多无法避免的因素影响，会导致设备出现各种故障，从而降低或失去预定的功能，甚至会造成严重的以至灾难性的事故。国内外接连发生的由设备故障引起的各种空难、海难、爆炸、断裂、倒塌、毁坏、泄漏等恶性事故，造成了极大的经济损失和人员伤亡。生产过程中经常发生的设备故障事故，也会使生产过程不能正常运行或机器设备遭受损坏而造成巨大的经济损失。因此机械设备故障诊断技术在社会中的重要性越来越高，主要体现在[1]：（1）预防事故，保证人员和设备安全。 （2）推动设备维修制度的改革。维修制度从预防制度向预知制度的转变是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备故障诊断技术的发展和成熟。 （3）提高经济效益。设备故障诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分发挥，延长检修周期，降低维修费用。 因此，机械设备故障诊断技术日益受到广泛重视，对机械设备故障诊断技术的研究也不断深入。但受于机械设备故障成因的复杂性和诊断技术的局限性，目前机械设备故障诊断仍存在一些问题。

机械故障诊断考试题目

机械故障诊断考试--题库 （部分内容可变为填空题） 第一章： 1、试分析一般机械设备的劣化进程。 答：1）早期故障期 阶段特点：开始故障率高，随着运转时间的增加，故障率很快减小，且恒定。 早期故障率高的原因在于：设计疏忽，制造、安装的缺陷，操作使用差错。 2）偶发故障期 阶段特点：故障率恒定且最低，为产品的最佳工作期。 故障原因：主要是使用不当、操作失误或其它意外原因。 3）耗损故障期 阶段特点：故障率再度快速上升。 故障原因：零件的正常磨损、化学腐蚀、物理性质变化以及材料的疲劳等老化过程。 2、根据机械故障诊断测试手段的不同，机械故障诊断的方法有哪些？ 答：1′直接观察法－传统的直接观察法如“听、摸、看、闻”是最早的诊断方法，并一直沿用到现在，在一些情况下仍然十分有效。 2′振动噪声测定法－机械设备在动态下(包括正常和异常状态)都会产生振动和噪声。进一步的研究还表明，振动和噪声的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位和原因等有着密切的联系。 3′无损检验－无损检验是一种从材料和产品的无损检验技术中发展起来的方法 4′磨损残余物测定法（污染诊断法 5′机器性能参数测定法－机器的性能参数主要包括显示机器主要功能的一些数据 3、设备维修制度有哪几种？试对各种制度进行简要说明。 答：1o事后维修 特点是“不坏不修，坏了才修”，现仍用于大批量的非重要设备。 2o预防维修（定期维修） 在规定时间基础上执行的周期性维修 3o预知维修 在状态监测的基础上，根据设备运行实际劣化的程度决定维修时间和规 模。预知维修既避免了“过剩维修”，又防止了“维修不足”；既减少了 材料消耗和维修工作量，又避免了因修理不当而引起的人为故障，从而 保证了设备的可靠性和使用有效性。 第二章： 1、什么是故障机理？ 答：机械故障的内因，即导致故障的物理、化学或机械过程，称为故障机理。 2、什么是机械的可靠性？机械可靠性的数量指标有哪两个？他们之间互为什么关系？

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：

(企业诊断)设备故障诊断与维修最全版

（企业诊断）设备故障诊断 与维修

《设备故障诊断和维修》学习提纲 第壹章绪论 掌握设备故障诊断的意义、目的、任务及其发展概况，熟悉设备故障诊断的概念、意义和目的，熟悉状态监测和故障诊断的任务，了解设备故障诊断技术的发展概况。 1、设备诊断技术、修复技术和润滑技术已列为我国设备管理和维修工作的三项基 础技术。 2、设备故障诊断是指在设备运行中或在基本不拆卸的情况下，通过各种手段，掌握设备运行状态，判定产生故障的部位和原因，且预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的壹门技术。 3、设备故障诊断既要保证设备的安全可靠运行，又要获取更大的经济效益和社会效益。 4、设备故障诊断的任务是监视设备的状态，判断其是否正常；预测和诊断设备的故障且消除故障；指导设备的管理和维修。 5、设备故障诊断技术的发展历程：感性阶段→量化阶段→诊断阶段（故障诊断技术真正作为壹门学科）→人工智能和网络化阶段（发展方向）。 第二章设备故障诊断的基本概念 了解设备故障诊断的壹些基本概念和基本方法，明确设备故障诊断的重要目标——状态维修。要求掌握设备和设备故障的基本概念，全面、深入了解设备故障的概念、原因、机理、类型、模式、特性、分析及管理；了解设备故障诊断的基本方法和分类；熟知设备维修方式的发展和状态维修，认识设备故障诊断技术和状态维修的“因果”关系。 1、从系统论的观点，设备是由有限个“元素”，通过元素之间的“联系”，按照壹定的规律聚合而构成的。 2、设备的故障，是指系统的构造处于不正常状态，且可导致设备相应的功能失调，致使设 备相应行为（输出）超过允许范围，这种不正常状态称为故障状态。

3、理解故障原因、故障机理、故障模式、故障分析等概念。设备故障具有层次性、传播性、 放射性、相关性、延时性、不确定性等基本特性。 4、对故障进行分类的目的是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的诊断方法 5、设备故障诊断的基本方法包括传统的故障诊断方法、故障的智能诊断方法和故障诊断的 数学方法。 6、设备故障诊断的分类根据诊断对象、诊断参数、诊断的目的和要求、诊断方法的完善程 度等不同能够有各种分类方法。 7、我国的维修体制也在发生着深刻而巨大的变化，已从早期的事后维修和实施多年的定期 预防维修开始进入现代的预知性的视情（状态）维修。 8、实施设备状态维修的指导思想。 第三章设备故障诊断的技术基础 掌握设备故障诊断特别是振动诊断的技术基础，要求熟悉设备故障诊断技术的内容，掌握设备故障信息获取和检测方法的框架知识，了解设备故障常用的三种评定标准及相对判断标准的制定方法，熟悉故障诊断中的信号处理。掌握傅里叶变换在故障诊断中的应用。 1、设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三个方面。其具体实施过程 为信息采集、信号处理、状态识别、诊断决策。 2、设备故障信息的获取方法包括直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法及设备性能 指标的测定。 3、设备故障的检测方法包括振动和噪声的故障检测、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测、 设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测及工艺参数变化引起的故障检测。 4、设备故障的评定标准常用的有三种判断标准，即绝对判断标准、相对判断标准以及类 比判断标准。可用平均法制定相对判断标准。

设备故障诊断技术说明

设备故障诊断技术简介

上海华阳检测仪器有限公司 Shanghai Huayang MeasuringInstruments Co., Ltd 目录 设备故障诊断技术定义

-----------------------------------------------（ 3）一．设备维修制度的进展-----------------------------------------------（ 4）二．检测参数类型-------------------------------------------------------（ 5） 三．振动检测中位移、速度和加速度参数的选择-----------------------------（ 5） 四．测点选择原则------------------------------------------------------（ 6） 五．测点编号原则------------------------------------------------------（ 7） 六．评判标准----------------------------------------------------------（ 7） 七．测量方向及代号----------------------------------------------------

（10） 八．搜集和掌握有关的知识和资料----------------------------------------（10） 九．故障分析与诊断----------------------------------------------------（11） 十．常见故障的识不----------------------------------------------------（14） 1．不平衡------------------------------------------------------------（14） 2．不对中------------------------------------------------------------（14） 3．机械松动----------------------------------------------------------（15） 4. 转子或轴裂纹

机械故障诊断

机械故障诊断 摘要 机械故障诊断是一种了解和掌握机器在运行过程的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。本文主要介绍了机械故障诊断的定义，并阐述了其背景及研究方向，结合了学科特点对现在流行的海洋机械故障诊断的方法做了简单的比较。最后根据自己的爱好和研究，对简单的机械小车的故障进行了分析。 关键词：机械故障诊断方法机械小车

Mechanical fault diagnosis Abstract Mechanical fault diagnosis is a way to understand and grasp the operation process of the machine in the state, predict its whole or part normal or abnormal, early detection of the failure and the reason, and can predict the fault development trend of the technology. This paper mainly introduces the definition of mechanical fault diagnosis, elaborates the background and research direction, combined with the characteristics of the subject of popular now Marine machinery fault diagnosis method. Finally according to my own hobby and research, the simple mechanical car fault is analyzed. Key words：mechanical failure; diagnosis methods; mechanical car

机械故障诊断学第一章：绪论

主要参考资料：
机械故障诊断
西安交通大学 智能仪器与监测诊断研究所 沈玉娣
1. 机械故障诊断理论与方法，屈梁生等，西安交通大学出 版社； 2.机械故障诊断学，屈梁生，何正嘉，上海科技出版社； 3. 机械故障诊断学，黄仁，钟秉林，机械工业出版社； 4.设备状态监测与故障诊断技术，陈克兴，李川奇 主编， 科技文献出版社 5.旋转机械故障机理及诊断技术，韩捷等，机械工业出版 社 6.设备故障诊断原理、技术及应用，黄文虎等，科学出版 社 7.机械设备故障诊断技术及应用，王江萍，西北工业大学 出版社； 8.设备诊断现场实用技术丛书，机械工业出版社； 9.机械故障诊断丛书，屈梁生等，西安交大出版社 10.机械故障的全息诊断原理，屈梁生，科学出版社
第一章 概述
1.1 机械故障诊断的目的和内容 1.2 诊断信息的来原与获取 1.3 机械故障诊断方法的分类 1.4 机械故障诊断技术的现状与发展 1.5 机器零部件失效信息
1.1机械故障诊断的目的和内容
一.机械故障的定义与分类
1.故障的定义 设备的基本状态可分为三种： 故障状态、异常状态、正常状态。故障只 是设备的一种状态。 一台设备的功能指标低于正常时的最低限 值时，即设备丧失规定功能的现象称之为 故障。
一.机械故障的定义与分类
2.故障的分类
机械设备的故障可从不同的角度进行分类
一.机械故障的定义与分类
（2）按故障发生的进程分： A．突发型故障：故障发生前无明显可察觉 到的征兆，是突然发生的，破坏性较大， 所以对关键设备的重要部位需连续监测。 B．渐发性故障：由于设备中的某些零件的 技术指标逐渐恶化最终超出允许范围引起 的故障，多数故障属于此类故障，约占机 械设备修理量的50～80％。
(1)按故障的性质分：
A．器质型故障：是由机器本身的原因产生 的，例如转子弯曲、叶片断裂等。这类故障具有 偶然性与突发性，设备一旦出现这类故障必须停 机检查，修复后才能重新起动使用。
B．操作型故障：是由操作人员的误操作或 工艺参数选用不当引起的。
1 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ? https://www.wendangku.net/doc/427043338.html,

旋转机械故障相关诊断技术(最新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 旋转机械故障相关诊断技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

旋转机械故障相关诊断技术(最新版) 一、旋转机械故障的灰色诊断技术 灰色诊断技术就是在故障诊断中应用灰色系统理论，利用信息间存在的关系，充分发挥采集到的振动信息的作用，充分挖掘振动信息的内涵，通过灰色方法加工、分析、处理，使少量的振动信息得到充分的增值和利用，使潜在的故障原因显化。 二、旋转机械故障的模糊诊断技术 模糊诊断技术就是在故障诊断中引入模糊数学方法，将各类故障和征兆视为两类不同的模糊集合，同时用一个模糊关系矩阵来描述二者之间的关系，进而在模糊的环境中对设备故障的原因、部位和程度进行正确、有效地推理、判断。 三、旋转机械故障的神经网络诊断技术 所谓的神经网络就是模仿人类大脑中的神经元与连结方式，以

构成能进行算术和逻辑运算的信息处理系统。神经网络模型由许多类似于神经元的非线性计算单元所组成，这些单元以一种类似于生物神经网络的连结方式彼此相连，以完成所要求的算法。在旋转机械故障的诊断中，引入神经网络技术，以类似于人脑加工信息的方法对收集到的故障信息进行处理，从而对故障的原因、部位和程度进行正确的判断。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.

机械故障诊断第1阶段练习题

江南大学现代远程教育第一阶段练习题 考试科目:《机械故障与诊断》绪论至第二章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、填空题（每空1分，共20分） 1、设备故障诊断的任务是监视设备的，判断其是否；和设备的故障并消除故障；指导设备的管理和维修。 2、设备由于某种原因瞬间发生的故障称为。 3、按故障的严重程度和危险性分为和故障。 4、是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的。 5、希尔伯特变换的重要意义在于它揭示了可实现的系统函数其与之间的依赖关系，他们构成一个希尔伯特变换对。 6、是求解线性系统的一种有效工具。 7、机械故障按功能分、。 8、根据其的不同，可将随机信号分为和两大类。 9、实践证明，选取故障特征参量应遵循的原则是、和。 二、判断题（每题2分，共20分） 1、无需经过更换或修复便能消除故障称为永久性故障。（） 2、FFT在描述信号时表示对信号进行快速傅立叶变换。（） 3、设备管理和维修方式的发展主要经历的3个阶段，即早期的事后维修方式，发展到定期预防维修方式，视情维修方式。( ) 4、渐发性故障不可以向突发性故障过度。 ( ) 5、暂时性故障又称为间断性故障。( ) 6、在工程中，FFT变换的典型程序和集成芯片已经成熟，用时只需选用就可以了。（） 7、设备有异常出现后，表明无论如何都不能继续工作了。 () 8、根据具体情况，也可将状态监测维修的定期测量周期改为连续或不定期。（） 9、峰——峰值一般不容易提取。 ( )

10、频域是倒频谱。 ( ) 三、选择题（每题2分，共20分） 1、下列哪个不是设备管理和维修工作中的基本技术（） A 设备诊断技术 B 修复技术 C 液压传动技术 D 润滑技术 2、（）是目前所有故障诊断技术中应用最广泛也是最成功的诊断方法。 A振动诊断 B温度诊断 C声学诊断 D光学诊断 3、相关分析用于描述信号在不同时刻的相互依赖关系，是提取信号中的常用手段。（） A．周期成分B．非周期成分 C．平稳随机成分D．非平稳随机成分 4、设备故障诊断未来的发展方向是（） A 感性阶段 B 量化阶段 C 诊断阶段 D 人工智能和网络化 5、设备的整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的限度以内称为设备的（） A 异常状态 B 正常状态 C 紧急故障状态 D 早期故障状态 6、对于海洋平台、金属结构、容器等的诊断方法中最常选用（） A 旋转机械诊断技术 B 往复机械诊断技术 C 工程结构诊断技术 D 工艺流程诊断技术 7、用听棒倾听机器内部的声音属于（）。 A 渗透探伤法 B 直接观测法 C 设备性能指标测定法 D 特征分析法 8、监视设备的状态，判断其是否正常是（）。 A 设备故障诊断的任务 B 故障产生的原因 C 设备状态监测的任务 D 消除故障的方法 9、下列哪种故障最不容易用早期试验来预测（）。 A 渐发性故障 B 突发性故障 C 试用期故障 D 后期故障 10、调制型非平稳信号属于随机信号中的（）。 A 周期信号 B 平稳信号 C 非周期信号 D 非平稳信号 四、名词解释（每题5分，共10分）

设备故障诊断原理技术及应用

设备故障诊断原理技术及应用 机械设备故障诊断技术随着近十多年来国际上电子计算机技术、现代测量技术和信号处理技术的迅速发展而发展起来,是一门了解和掌握机械设备在使用过程中的状态,确定其整体或局部是否正常,早期发现故障及原因,并预报故障发展趋势的技术。 1.机械设备故障诊断的发展过程 设备故障诊断是指在一定工作环境下,根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象,并判定产生故障的原因和部位,以及预测、预报设备状态的技术,故障诊断的实质就是状态的识别。 诊断过程主要有3 个步骤: ①检测设备状态的特征信号; ②从所检测的特征信号中提取征兆; ③故障的模式识别。其大致经历以下3 个阶段: ①基于故障事件原故障诊断阶段,主要缺点是事后检查,不能防止故障造成的损失; ②基于故障预防的故障诊断阶段; ③基于故障预测的故障诊断阶段,它是以信号采集与处理为中心,多层次、多角度地利用各种信息对机械设备的状态进行评估,针对不同的设备采取不同的措施。 2.开展故障诊断技术研究的意义 应用故障诊断技术对机械设备进行监测和诊断,可以及时发现机器的故障和预防设备恶性事故的发生,从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。应用

故障诊断技术可以找出生产设备中的事故隐患,从而对机械设备和工艺进行改造以 消除事故隐患。状态监测及故障诊断技术最重要的意义在于改革设备维修制度,现在多数工厂的维修制度是定期检修,造成很大的浪费。由于诊断技术能诊断和预报设备的故障,因此在设备正常运转没有故障时可以不停车,在发现故障前兆时能及时停车。按诊断出故障的性质和部位,可以有目的地进行检修,这就是预知维修—现代化维修 技术。把定期维修改变为预知维修,不但节约了大量的维修费用,而且,由于减少了许多不必要的维修时间,而大大增加了机器设备正常运转时间,大幅度地提高生产率,产生巨大的经济效益。因此,机械状态监测与故障诊断技术对发展国民经济有相当重要的作用。 3.机械故障诊断的研究现状 机械故障诊断作为一门新兴的综合性边缘学科,经过30 多年的发展,己初步形成了比较完整的科学体系。就其技术手段而言,已逐步形成以振动诊断、油样分析、温度监测和无损探伤为主,其他技术或方面为辅的局面。这其中又以振动诊断涉及的领域最广、理论基础最为雄厚、研究得最具生机与活力。目前,对振动信号采集来说, 计算机技术足以胜任各种场合的需要。在振动信号的分析处理方面,除了经典的统计分析、时频域分析、时序模型分析、参数辨识外,近来又发展了频率细化技术、倒谱分析、共振解调分析、三维全息谱分析、轴心轨迹分析以及基于非平稳信号假设的短时傅立叶变换、Wign2er 分布和小波变换等。就诊断方法而言,除了单一参数、 单一故障的技术诊断外,目前多变量、多故障的综合诊断已经兴起。 人工智能的研究成果为机械故障诊断注入了新的活力,故障诊断的专家系统不

机械故障诊断作业

机械故障诊断 绪论：机械设备状态监测与故障诊断：是识别机械设备(机器或机组)运行状态的一门综合性应用科学和技术，它主要研究机械设备运行状态的变化在诊断信息中的反映；通过测取设备状态信号，并结合其历史状况对所测信号进行处理分析，特征提取，从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状态(正常、异常、故障)，进一步预测将来状态，最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括监测、诊断(识别)和预测三个方面。机械设备是现代化工业生产的物质技术基础，设备管理则是企业管理中的重要领域，也就是说，企业管理的现代化必然要以设备管理的现代化作为其重要组成部分，机械设备状态监测与故障诊断技术在设备管理与维修现代化中占有重要的地位。 机械设备状态监测与故障诊断技术在满足可靠性、可用性、维修性、经济性、安全性要求中，扮演着越来越重要的角色。机械故障的诊断的意义当然是不可忽略的。第一，有利于提高设备管理水平，“ 管好、用好、修好”设备，不仅是保证简单再生产的必要条件，而且能提高企业经济效益，推动国民经济持续、稳定、协调地发展。机械设备状态监测与故障诊断是提高设备管理水平的一个重要组成部分；第二，避免重大事故发生，减少事故危害性，现代设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度越来越高。但是，当设备出现故障时所带来的影响程度也明显增大，有时不仅仅是造成巨大的经济损失，往往还会带来灾难性的事故，发展机械设备状态监测与故障诊断技术，并进行有效、合理的实施，可以掌握设备的状态变化规律及发展趋势，

防止事故于未然，将事故消灭在萌芽；第三，宏观上实施故障诊断能带来经济效益。 机械设备的发展也是从最初最原始的方法到至今的高端迈进。第一阶段：19世纪工业革命到20世纪初，低的生产力水平，事后维修方式；第二阶段：20世纪初到20世纪50年代，规模化生产方式—定期维修—设备诊断技术孕育，由听、摸、闻、看到初步的设备诊断仪器；第三阶段：20世纪60—70年代，大规模生产方式—状态维修—设备诊断技术形成；第四阶段：20世纪80—目前，柔性生产方式—风险管理—智能化设备诊断技术，设备诊断相关信息的集成化、智能化、网络化利用。①第二次世界大战中，认识到这种技术的重要性； ②第二次世界大战后，因对应技术未发展而发展不快；③60年代后，电子技术、计算机技术发展、1965年FFT方法和对应的数字信号处理和分析技术的发展为设备诊断技术奠定了技术基础。 机械设备状态监测与故障诊断是一门正在不断完善和发展的交叉型学科，是一项与现代化工业大生产紧密相关的技术，是机械学科领域的研究热点之一。故障诊断学科需解决的重要问题，故障特征信息提取和故障分类、识别的新理论及新方法研究，复杂故障产生机理及模型的深入研究，故障诊断智能系统研究，包括诊断专家系统和网络化远程诊断系统，而机械故障诊断学的学科范畴也是将多数学科融合一起的一个综合学科。他包括了机械工程，建模技术（CAD、CAE、坐标反求、图像处理），分析技术，测量技术，结构强度，参数辨识，信号处理分析，故障诊断应用力学等等学科。

机械故障诊断技术 习题参考答案

参考答案 教材：设备故障诊断，沈庆根、郑水英，化学工业出版社，2006.3第1版 2010.6.28 于电子科技大学 1第1章概论 1.1 机械设备故障诊断包括哪几个方面的内容？ 答：机械设备故障诊断所包含的内容可分为三部分。 第一部分是利用各种传感器和监测仪表获取设备运行状态的信息，即信号采集。采集到的信号还需要用信号分析系统加以处理，去除无用信息，提取能反映设备状态的有用信息（称为特征信息），从这些信息中发现设备各主要部位和零部件的性能是处于良好状态还是故障状态，这部分内容称为状态监测，它包含了信号采集和信号处理。 第二部分是如果发现设备工作状态不正常或存在故障，则需要对能够反映故障状态的特征参数和信息进行识别，利用专家的知识和经验，像医生诊断疾病那样，诊断出设备存在的故障类型、故障部分、故障程度和产生故障的原因，这部分内容称为故障诊断。 第三部分称为诊断决策，根据诊断结论，采取控制、治理和预防措施。 在故障的预防措施中还包括对设备或关键零部件的可靠性分析和剩余寿命估计。有些机械设备由于结构复杂，影响因素众多，或者对故障形成的机理了解不够，也有从治理措施的有效性来证明诊断结论是否正确。 由此可见，设备诊断技术所包含的内容比较广泛，诸如设备状态参数（力、位移、振动、噪声、裂纹、磨损、腐蚀、温度、压力和流量等）的监测，状态特征参数变化的辨识，机器发生振动和机械损伤时的原因分析，故障的控制与防治，机械零部件的可靠性分析和剩余寿命估计等，都属于设备故障诊断的范畴。 1.2 请简述开展机械设备故障诊断的意义。 答：1、可以带来很大的经济效益。 ①采用故障诊断技术，可以减少突发事故的发生，从而避免突发事故造成的损失，带来可观的经济效益。 ②采用故障诊断技术，可以减少维修费用，降低维修成本。 2、研究故障诊断技术可以带动和促进其他相关学科的发展。故障诊断涉及多方面的科学知识，诊断工作的深入开展，必将推动其他边缘学科的相互交叉、渗透和发展。 2第2章故障诊断的信号处理方法 2.1 信号特征的时域提取方法包括哪些？ 答：信号特征的时域提取方法包括平均值、均方根值、有效值、峰值、峰值指标、脉冲指标、裕度指标、偏度指标（或歪度指标、偏斜度指标）、峭度指标。这些指标在故障诊断中不能孤立地看，需要相互印证。同时，还要注意和历史数据进行比较，根据趋势曲线作出判别。 2.2 时域信号统计指标和频谱图在机械故障诊断系统中的作用分别是什么？

超全超声诊断学课件

超声诊断学 第一章绪论 超声诊断学(Ultrasonic Diagnosis)：包括超声显像、普通X线诊断学、X线电子计算机体层成像（CT）、核素 成像、磁共振成像（MRI）等，是以电子学与医学工程学的最新成就和解 剖学、病理学等形态学为基础，并与临床医学密切结合的一门比较成熟的 医学影像学科，（既可非侵入性地获得活性器官和组织的精细大体断层解剖 图像和观察大体病理形态学改变，亦可使用介入性超声或腔内超声探头深 入体内获得超声图像，从而使一些疾病得到早期诊断。 超声诊断学的主要内容：1、脏器病变的形态学诊断和器官的超声大体解剖学研究； 2、功能性检测； 3、介入性超声(Interventional ultrasound)的研究； 4、器官声学造影检查； 超声诊断学的特点： 1、超声波对人体软组织有良好的分辩能力，有利于识别生物组织的微小病变。 2、超声图像显示活体组织可不用染色处理，即可获得所需图像，有利于检测活体组织。 3、超声信息的显示有许多方法，根据不同需要选择使用，可获得多方面的信息，达到广泛应用。 超声诊断学的优点： 1、无放射性损伤，为无创性检查技术； 2、取得的信息量丰富，具有灰阶的切面图像,层次清楚，接近解剖真实结构； 3、对活动界面能作动态的实时显示，便于观察； 4、能发挥管腔造影功能，无需任何造影剂即可显示管腔结构； 5、对小病灶有良好的显示能力； 6、能取得各种方位的切面图像，并能根据图像显示结构和特点，准确定位病灶和测量其大小； 7、能准确判定各种先天性心血管畸形的病变性质和部位； 8、可检测心脏收缩与舒张功能、血流量、胆囊收缩和胃排空功能； 9、能及时取得结果，并可反复多次进行动态随访观察，对危重病人可床边检查； 10、检查费用低廉，容易普及。（优势：无创，精确，方便） 超声诊断发展简史：探索试验阶段：1942年（连续穿透式） 临床实用阶段：50年代（脉冲反射式）A型、B型、M型、D型 开拓性前进阶段：60年代 飞跃发展阶段：70年代产生两个飞跃，灰阶成像和实时成像 现代超声的里程碑—软组织灰阶成像（第一次革命） 80年代数字扫描变换（DSC）、数字图像处理（DSP）等；彩色多普勒血流显像（CDFI） 研究成功。反映功能的基础。（第二次革命） 90年代心脏和内脏器官的三维超声成像、彩色多普勒能量图（CDE）、多普勒组织成 像(DTI技术)、血管内超声、实时超声造影技术、介入性超声和超声组织定征等均有显 著的新进展。 气泡造影剂的分布状态及灌注全过程（第三次革命） 超声诊断总的发展趋势是：在显示空间上从单维空间探测发展到二维超声显示—三维空间的立体超声图像。实时（real—time）：使静态―――动态图像，其扫描速度超过24帧。 第二章超声诊断的基础和原理 1超声：为物体的机械振动波，属于声波的一种，其振动频率超过人耳听觉上限阈值[20000 赫（Hz）或20千赫（kHz）]者。<20Hz ：次声波 20--20000Hz：可闻波 >20000Hz：超声波(ultrasound) 诊断用超声频率范围为2MHZ—10MHz，1MHz=106Hz 2、声波（defintion）：物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中传播，且引起人耳感觉的波动。 3、振源：声带，鼓面。介质：空气，人体组织接收：鼓膜，换能器 4、超声诊断：应用较高频率超声作为信息载体，从人体内部获得某几种声学参数的信息后，形成图形（声 像图，血流图）、曲线（A型振幅曲线，M型心动曲线，流速频谱曲线）或其他数据，用于 分析临床疾病。在声像图等引导下，可作各种穿刺、取活检、造影或作治疗（介入性超声），

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究

基于噪声分析的机械故障诊断方法研究 摘要 基于噪声分析的机械故障诊断方法可以非接触地获得机械信号，适用于众多不便于使用振动传感器的场合，如某些高温、高腐蚀环境，是一种常用而有效地故障诊断方法。但在实际应用中，由于不相干噪声和环境噪声的影响，我们需要的待测信号往往被淹没在这些混合噪声中，信号的信噪比较低。 盲源分离作为数字信号处理领域的新兴技术，能利用观测信号恢复或提取独立的各个机械信号，在通讯、雷达信号处理、图像处理等众多领域具有重要的实用价值及发展前景，已经成为神经网络学界和信号处理学界的热点研究课题之一。 本文分析总结了盲源分离技术的相关研究现状，对盲源分离的原理、算法、相关应用作了探讨和研究。并就汽轮机噪声问题运用了盲源分离技术进行机械故障诊断，试验表明，该方法能将我们需要的故障信号从混合信号中分离出来，成功实现汽轮机部件的故障诊断。 关键词：声信号，机械故障诊断，独立分量分析 Investigation of Mechanical Fault Diagnosis Based on Noise Analysis Abstract You can obtain a non-contact method of mechanical fault diagnosis based on noise analysis of mechanical signals , not suitable for many occasions to facilitate the use of vibration sensors , such as certain high temperature , highly corrosive environment , is a common and effective fault diagnosis method . However, in practice , the effects of noise and extraneous ambient noise , the signal under test often need to be submerged in the mixed noise , lower signal to noise ratio . Blind source separation as an emerging field of digital signal processing technology to take advantage of the observed signal recovery or extraction of various mechanical signals independently in many communications, radar signal processing , image processing has important practical value and development prospects , has become a neural network one of the hot research topic in academic circles and signal processing . In this paper summarizes the research status of blind source separation techniques , the principles of blind source separation algorithms, related applications and research were discussed . Turbine noise problems and to use the blind source separation techniques for mechanical fault diagnosis, tests showed that the method we need fault signal can be separated from the mixed signal , fault diagnosis of steam turbine components successfully . Key Words：Mechanical Fault Diagnosis，Independent Component Analysis