機電一體化設備的故障診斷技術研究

王天明

（河北省張北縣勞動就業局，河北 張家口 075000）

機電一體化設備的故障診斷技術研究

王天明

（河北省張北縣勞動就業局，河北 張家口 075000）

機電一體化設備故障診斷技術的完善與提高，是保證機電一體化設備正常運轉及大范圍推廣的有效保障。本文對機電一體化設備的故障診斷技術進行了簡要分析，并對診斷方式及原則進行了相關介紹，以期為機電設備的維修提供相關參考。

機電一體化；設備故障；故障診斷

機電一體化設備的故障診斷技術是一項備受國內外關注的重要技術，它可以幫助人們了解設備運行的狀態是否正常，是否存在故障隱患，并能夠精確的判斷出故障發生的部位及原因。一方面為可以保障設備的正常運轉，減少維修費用，有利于提高產量及產品質量；另一方面，可以預防惡性事故的發生，避免造成重大經濟損失。因此，機電一體化設備的故障診斷技術在現代化的大生產中發揮著重大作用，受到人們的廣泛關注。

1　機電一體化設備的故障診斷技術分析

設備出現故障一般指的是設備在運行的過程中，出現了規定功能降低、不能正常運轉的現象。人們平時所說的要對機電一體化設備進行故障診斷，目的有三:一是盡快使機電一體化設備恢復正常運轉；二是確保機電一體化設備在運行過程中能夠產生最大效益；三是降低后期設備的維修成本。由此可見，設備故障的診斷工作具有重大的實際意義。

在進行機電一體化設備故障檢測工作時，首先，要明確設備是否發生故障并明確故障的大致部位，通過定期向設備內部發送檢測信號，對反饋的信號數據與診斷對象的原始數據進行仔細對比，盡可能的獲取最為準確的診斷數據報告，從而分析設備是否存在故障及故障的大致部位。其次，要明確故障類型，這需要進一步通過對數據的分析來進行識別。然后，明確故障發生的具體部位，并對故障原因進行分析。最后，故障修復之后，要對故障部位進行檢測診斷，確保機電一體化設備已可以恢復正常操作。如果機電一體化設備工作狀態比較穩定，在定期的設備檢測中，就可以采用時序模型或濾波等技術方法來進行，判斷設備是否會出現某種問題或故障；如果設備現已故障，那么則需要采用數據分析技術及模式識別等技術，對故障具體位置、原因、類型進行具體的分析，從而制定檢修方法，已盡快回復設備的正常運轉。由此可見，對機電設備的檢測、診斷主要分為兩類技術，即故障的測試分析及故障的診斷測試。具體的常用的診斷方法有以下幾種。

1.1溫度診斷技術

機電一體化設備發生故障時，溫度往往會產生異常，也就是常說的“熱信號”，有些零件發出“熱信號”是在產生故障之前。因此，利用這種熱信號來查找設備零件的缺陷或故障，這與溫度計來測量體溫的作用極為相似。那么，設備檢測的技術人員可以把收集到的不同部位、不同零件的溫度變化情況做成圖表，并根據這些數據進行分析，判斷出故障零件，及時做出應對，避免不必要的損失。

1.2振動診斷技術

振動診斷技術又包含了多種具體的診斷方法，它主要適用于預防性的檢測，現在常用的是簡易診斷儀以及精密診斷系統，二者的使用范圍不同。簡易診斷儀是利用便于攜帶的儀器，將機電一體化設備運行過程中的振動信號加以放大從而判斷設備的運行是否正常。精密診斷系統，顧名思義就是經過精確的數據統計與對比計算后查找出設備故障的原因以及故障部位。

1.3鐵譜剖析技術

該技術現今主要廣泛應用于交通運輸、機械制造、冶金、采礦以及軍工等行業范疇中的機電一體化設備的監測與故障診斷。當機電設備的零部件發生磨損時，磨損顆粒便會進入潤滑系統中，懸浮于潤滑油之上，通過對這些微小磨損顆粒的提取與研究，便可找出有關設備磨損、故障的重要信息。

2　機電一體化設備故障檢測原則

對于機電一體化設備進行故障監測時，要遵循一定的原則。首先，在開展故障診斷工作之間，要先對待診斷設備的結構、功能進行分析并有所了解，能夠根據設備的環境及工作狀態預估出故障的形式及程度，明確不同故障間的關系，以及不同故障的根源為何。其次，在進行故障檢測的過程中，要遵循先機后電、先外后內的原則。先機后電指的是先對直觀性較強的機械結構故障進行檢查，再結合設備的特性對內部的核心元件進行檢查。先外后內的原則指的是在檢測時先對設備的執行元件進行排查，再逐步向驅動元件過渡。

3　機電一體化設備故障診斷專家系統

機電一體化設備正朝著人工智能化和自動化的方向前進，進而出現了故障檢測的專家系統。該系統由故障檢測數據庫系統、用戶界面系統、故障分析推理系統等組成。首先將設備的故障信息（如征兆、設備的原始數據信號、設備狀態等）錄入數據庫中，專家系統將進行在線檢測與離線檢測來找出設備故障，尋找恰當的解決方案。機電一體化設備故障診斷專家系統的應用不僅可以有效提高故障監測與故障排查的效率，還可以提高對于故障原因、故障類型檢測的準確性，該系統在未來必然會得到廣泛的推廣與使用。

4　結　語

通過對機電一體化設備的監測及故障檢測的技術及方法進行分析，可以預判機械是否會產生故障，可以快速的找出故障具體位置及故障原因，不僅有利于降低機械維護成本、減輕不必要的損失，也有利于提高產品質量及生產效率。機電一體化設備的故障診斷技術是當今國內外關注的重點，具有很大的提升及發展空間。未來，需要加強對于機電一體化設備故障診斷技術的自動化研究，加強設備的自我檢測、自我診斷、自我維修的能力，進一步提高設備運行的穩定性。

主要參考文獻

［1］武福龍.機電一體化設備的故障診斷技術研究［J］.中國高新技術企業，2014（12）.

［2］唐建業.機電一體化設備的故障診斷技術研究［J］.中華民居，2013（8）.

［3］施曉東，陳仁興.機電一體化設備的故障維修特點及可靠性分析［J］.現代經濟信息，2013（8）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.04.065

TH165.3

A

1673-0194（2015）04-0086-01

2015-01-12