故障检测与诊断（精选11篇）
设备诊断技术对保证设备的正常运行来说具有及其重要的现实意义，可以在设备带负荷运行时或者基本不拆卸的情况下通过检测和分析设备的状态参数，对其工作状态进行评判，判断其是否存在故障、异常，并发现异常和故障的具体位置和趋势，进而安排合适的修整方案。
设备诊断技术包含三大部分的内容，即检查和发现异常――诊断故障类型和部位――分析故障类型，在此过程中需要用到的最基本的技术为检测、信号处理、识别、预测技术。
一、电机电器故障诊断技术的特点
首先，电机电器故障诊断技术涉及的领域较多，需要用到较多领域的技术知识，如电机学、高电压技术、材料工程学、信息工程学、计算机技术等。
从电机电器的工作原理出发，其内部系统十分复杂，包括电路系统、磁路系统以及绝缘系统和通风散热系统、机械系统等等多个独立而又相互联系的系统。
当电机电器运行过程中出行故障时，都会涉及到这些独立系统的故障。
因而检修人员必须具备较高的综合素质，对电机电器涉及的领域都要有所涉猎。
其次，检修人员必须熟悉诊断的对象。
电机电器内部各个独立系统相互交错相互联系，出现故障的表现和原因往往十分多元化，涉及的不同系统较多，这无疑增加了电机电器整修的.难度，因而检修人员必须对电机电器的运营过程、内部结构。
工作方式和负荷具有详细的了解，并对常见的故障及其可能的产生原因具有一定的熟悉度和系统化的了解。
最后，必须将其与继电保护系统严格区分开来。
继电保护系统仅在故障发生时才产生相应的动作，没有预防和预测的功能，而点击诊断技术不仅可以根据早期出现的现象对故障进行预测，还可以对已发现的故障进行一定程度的诊断和发展趋势分析，并据此给出科学合理的检修方案。
所以不能用单纯的继电保护来完全替代电机诊断技术，否则可能会给设备带来无法估量的损失和伤害。
二、电机电器故障诊断常用的技术
电机电器设备的故障诊断手段较为丰富，而且涉及领域广泛，属于新技术领域，目前常用的电机电器诊断技术有以下几种：
(1)铁谱技术(或称铁相学)：在70年代，出现了一种主要通过对机械内部磨损颗粒的大小、形态和成分进行分析，来得到机械在工作摩擦时的磨损状况及机理等信息的技术，在早期机械设备的节能和润滑剂方面的研究应用较为广泛。
由该技术衍生而来的便是铁谱技术，它是将从润滑油样中的磨损颗粒检测并分离出来的技术，其中需要用到的仪器就是铁谱仪，其原理就是借助磁场将润滑油中的磨损颗粒分离出来，并用分析式铁谱仪进行进一步的分析。
(2)红外测温和热成像技术：在检测设备温度是否异常时常用的一种手段便是红外测温，可以不用接触到物体就获取其温度，使用的方法是测量物体辐射的红外光的方法。
(3)声发射技术：当机械构件的材料在力的作用下发生形变或者损坏时，就会以弹性波的形式向外释放出变性能，此种现象为人称为声发射。
但是这只是形象的说法，人耳的听觉范围并不能捕捉到这种声发射，只能通过灵敏的仪器将其检测出来，并进行相应的分析，再根据检测到的声发射信号判断出发射源(即变形部位)的具体位置。
(4)力和扭矩的检测：在测量力和扭矩的过程中最常用也是最基本的方法是使用应变片。
机械设备处于工作状态时，当被测量部位承受应力或扭矩，就会使应变片发生形变，此时应变片的电阻丝的长度和截面尺寸也会随之改变，此时用应变仪进行测量就可根据电阻值的变化得出该部位的应变量，进而经过计算得到该部位此时承受的应力和扭矩。
(5)电磁检测：电机电器的内部以及周围磁场的测量也可以用于诊断和检测设备的故障，也是一种较常用的检测手段，而且测量的内容可以是磁场的分布情况、谐波磁场以及漏磁场，一般而言测量的都是磁场分布中各点的磁通密度。
三、电机电器故障诊断的方法和流程
电机故障诊断中常用的方法有六种：
(1)电流分析法：对机械负载电流的幅值和波形的监测以及频谱的分析确定机械故障的原因和受损程度;
(2)振动诊断：检测电动机的振动频率和幅度，对得到的信息进行对应的处理和分析，进而诊断出受损部位和原因，再提出解决方案;
(3)绝缘诊断：以电气试验和特殊的诊断技术为基础，主要针对机械内部绝缘部位的故障预测和诊断，并对其寿命进行预判;
(4)温度诊断：监测各部分温度，对温度不达标的部分进行故障判断和预测;
(5)换向诊断：针对直流电机的换向进行实时监测，使用机械和电气检测的方式找出阻碍或者影响换向的因素，并制定应对措施;
(6)使用VA诊断技术(振声制定技术)，采集诊断对象的驱动信号和噪声信号，分别进行处理后综合诊断，可以在很大程度上提升诊断的准确率。
设备的诊断过程主要包含了六个环节：传感器、数据采集与预处理、数据处理、诊断决策(需要借助诊断软件)、运行设备、采取技术措施。
某公司所属的一台风机振动较大，对其正常运行产生了较大影响，受到委托我们对其进行了振动检测，检测的部位为电机两端轴承和风机两段轴承。
根据得到的水平方向和垂直方向的振动图谱、波形图和频谱图，判断出此风机存在不平衡故障，建议立即关闭机器，进行转子动平衡实验，之后获得良好效果，机组故障清除成功。
四、结语
具体而言状态检测与故障诊断的作用可以归纳为监测与保护、分析与诊断和处理与预防三方面，可以极大地防止或减少机械突然出现故障而无法正常运行给企业带来损失。
不同的设备故障诊断技术和方法所需的成本不同，最佳的使用条件也不同，在情况复杂的条件下需要组合使用，因而在实际使用过程中，需要检修人员必须对使用哪种技术最为便捷进行综合分析，得到最佳的应对方案。
参考文献
[1]赵晓东.电机转子检测方法及故障诊断技术研究[D].河北工业大学，2010-11-01.
[2]张晶莹，杨鹏.莱钢宽厚板主电机在线状态检测与故障诊断系统的研究与应用[J].硅谷，2011-01-23.
1 助航灯光故障检测
助航灯光故障的检测主要通过自动监控, 实行远程巡检, 它的主要硬件设计包括了单片机、过零检测模块、模数转换模块、调制及隔离变压器模块、晶闸管驱动模块、进水检测模块、串口通信模块、单片机模块等。
1.1 灯暗检测和灯泡开路检测
灯暗检测实际上就是对灯电压进行检测, 检测灯泡两端的电压。检测灯电压可以判断灯泡的输出功率, 在使用6.6:6.6的隔离变压器时, 一次测电流和二次侧电流是相同的。灯泡两端的电压反应了灯泡输出功率的大小, 是判断灯暗的一个替代参数。灯暗的原因要么是灯泡经过长时间的使用, 老化使得电阻减少, 电压降低, 从而导致灯暗。要么是灯泡中的灯丝出现靠丝现象, 使得线圈被短路减小电阻, 降低两端电压, 减少功率, 导致灯泡发暗。而灯泡开路检测则是对灯泡电流大小的检测。一个比较稳定的干路电流在隔离变压器的一次侧流过时, 如果二次侧有正常的负载也会流过一个比较稳定的电流。当开灯光级设置越低时, 电流越小;或则当负载的电阻越小时, 电流越大。灯泡在使用过程中, 新旧程度对电流的影响不大。而灯泡处于开路时, 其负载电阻无穷大, 电流就会急剧减小。在这一特点作用下, 二次侧电压升高达到一定的数值时, 通过对电路电压进行采用就可以判别灯泡是否断芯。
1.2 上行信号的调制
上行信号是指远程巡检单元向主控制单元上传的信息, 这是灯光巡检中远程巡检单元和主控制单元之间通过调解和调制进行的有效通信中的一个方向。调制信号频率是工频50Hz, 所以调制信号可以跨过隔离变压器, 然后上传回主控单元。
1.3 上行信号的解调
经过电压互感器采样, 然后经信号调理电路把调光器回路电压分为两路, 一路过零检测电路, 进入单片机;另一路经差分放大器处理, 然后进行模数变换。进行采样12次, 时间在2ms内。12次数据分为4组值, 每组数据求一个平均值。所得的3个平均值分别与单片机中预先计算好并存储起来的对应数据进行比较, 有调制的信号, 其数值相比没有调制的信号明显要小。在差处理下, 就可以得出“1”、“0”信息。
2 助航灯光故障诊断系统设计
2.1 主控单元解调程序
主控单元过零检测电路实时检测正过零点后, 经过P3.3通道信号向单片机请求中断, 然后执行中断程序。单片机读取转换值, 2ms内进行采样12次, 所得到的结果分成每组4个数据的3组, 每组数据求其平均值, 然后把求得的平均值与预先计算好并存储好的数值进行做差处理, 如果差值大于设定值则为“1”, 否则为“0”。重复过程3次, 如果得到3个结果均为“0”, 则说明没有下达命令;如果得到3个结果均为“1”, 则说明肯定有下达命令;如果得到结果中有一个为“1”, 则返回, 要求上位机重新发送命令。
2.2 远程巡检单元调制程序
由P1.0和P1.2发送信号, 经P3.7通道把正过零点后信号送入单片机, 触发晶闸管开关。由于电压上加载了调制信号, 所以电压输出就产生了畸变。
2.3 远程巡检单元故障定位程序
一个周期定位50ms, 每个周期采样10次, 每次采样之间间隔10ms, 结果存放在寄存器中。每个周期采样的10次结果计算平均值, 然后与设定的值作比较。在比较中, 采样结果大于或则等于设定值, 则灯已经损坏。
3 实际应用中的实验与结果
选择机场进近灯做灯泡断丝实验, 结果实验的6盏灯判断全部正确, 没有一盏误报。而灯暗实验中, 电压波动率在5%以下, 也基本能满足实际应用的要求。进水实验中, 通过实验人员的实地检查, 检测到进水的隔离变压器桶, 其进水深度确实达到了设定值, 而没有检测到进水的隔离变压器桶, 则均未发现进水现象。以上实验结果表明, 助航灯光故障检测准确度高, 传输数据准确, 电源足够稳定, 操作灵活方便, 在实际机场的应用中, 能基本满足助航灯光故障检测与诊断的要求。
4 讨论
当然, 笔者仅仅是从助航灯光故障检测的基本原理出发, 浅显探析了其故障检测的方面。而实际应用中的助航灯光故障检测, 要复杂多样得多, 需要研究人员进一步探索, 进一步完善才能达到实际应用的客观要求。而助航灯光故障诊断系统的设计, 笔者更是仅仅点出了其大致的工作原理, 要达到实际设计应用的要求, 还需要全面细化, 落实到细节, 以及具体程序的编写和完善工作。
摘要：机场助航灯光故障检测, 需要了解机场助航灯光的工作原理, 从而有效的进行判检。助航灯光故障从灯暗检测、灯泡开路检测、上行信号的调制、上行信号的解调等方面进行检测。在助航灯光目前选用国外巡检监控系统的现状下, 自主研发, 积极探索, 寻求自己的助航灯光巡检监控系统, 解决我国机场巡检监控系统空白的难题。设计调制解调电路, 对相关参数进行确定, 为故障的检测编制程序, 并且在实际应用中进行实验, 检验其性能, 结果能满足机场的有关要求。在探索中前进, 逐渐掌握成熟的技术, 进一步推广在实际机场的助航灯光故障检测与诊断中。
关键词：助航灯光,故障,检测,诊断,程序,解调
参考文献
[1]王立文, 李春, 王丙元.助航灯光故障检测与诊断系统的研究与实现[J].电气应用, 2007 (6) :106-110
关键词：风电机组；震动检测；故障诊断
一般情况下风电机组都会设置有专门的运行维护中心，对易发生损伤的部件进行管理，对机械与电气系统进行全面管理，增加设备维护与检修的次数，在整体上控制好机组的运行效果。对于风电机组震动检测与故障诊断工作的开展，下结合机组运行特点来进行，建立完善见检测系统。
1.风电机组震动检测概述
对于风电机组的震动检测与故障诊断，主要是通过安装在机组设备上或者附近的传感器，完成对机组运行状态信号的采集。传感器信号经过调理、传输以及采样后进入到信号处理模块，将冗余部分去除，最终获得状态特征量。将状态特征量传输到状态辨识模块，在获得辨识结果通过检测与诊断决策模块来完成综合决策，由输出设备来得出诊断结果。其中，对于风电机组运行状态信号处理、辨识、检测以及诊断等整个过程的实施主要由计算机系统以及专业仪器设备来实现的，通过对信号的分析辨识，确定机组是否存在故障。
2.风电机组传动系统常见故障
2.1 齿轮故障
主要包括齿形误差、断齿故障、齿面磨损、齿面胶合以及齿面点蚀等。第一，在机组设备齿轮箱中啮合齿轮发生故障，会伴随着一定特性的振动发生，这样通过对振动信号进行分析，就可以确定故障的类型。如果存在齿轮误差，会使得振动信号时域波形出现明显的调制现象，在频域啮合频率与谐波附近出现调制边频带，如果齿形误差比较严重，产生的较大激振能量不仅会产生啮合频率调制，还会产生共振调制现象[1]。第二，因为风电机组运行时风速不稳定，会对叶片造成一定影响，存在的不规则冲击力会通过叶片传到齿轮箱，最终转变成冲击荷载，会对齿轮造成严重的磨损，并且还会使齿根部位在弯曲应力的作用下，逐渐产生疲劳裂纹，随着裂纹的持续扩展，最终造成轮齿弯曲疲劳折断。
2.2 轴承故障
无论是低速轴还是高速轴位置的轴承，在受到风电机组交变荷载以及重载的影响，都需要承受一定的冲击力，造成轴承部件出现损坏，例如常见的轴承磨损失效、断裂失效、疲劳失效以及胶合失效等。如果轴承结构在恶劣的环境内持续工作，或者是部件发生一定故障后持续运行，滚动轴承外环松动现象会继续加大，最终会因为轴承故障激励起外环固有频率产生调制现象[2]。另外，轴不平衡也是比较常见的故障，主要是由于轴部件质量中心偏移，或者部件出现缺陷而产生的。此类故障发生时具有一定的特征，如在位于临界转速以下时，振幅会随着转速的增加而增大，在达到临界以上转速时，振幅增加趋于平缓，并且在接近临界转速时，会发生共振，振幅具有最大峰值。
3.风电机组震动检测与故障诊断系统分析
3.1 系统设计分析
对于风电机组震动检测与故障诊断系统的设计，要明确其目的是通过各种检测方法的应用，收集并分析检测信号，判断被检测机组运行状态，在设备出现故障前给予警告，以此来保证设备能够正常运行，提高机组运行的可靠性。系统的设计，需要包括几个方面，即信息的有效获取、震动检测的连续性、信息处理的时效性、数据传输交流的可靠性、人机界面的友好型以及存储管理的便捷性，保证所有方面的有效实现，保证整个系统能够长期持续运行，在数据的分析处理上具有时效性，并且利用服务器来完成数据的存储与在线检测，同时客户端通过服务器的访问来完成对设备的在线检测。
通过对系统需求以及功能的分析，结合风电机组运行特征以及结构特点，可以将系统分为前端采集设备、数据采集模块、数据库服务其以及监控维护集成模块，其中数据采集通过以太网远程采集的方式来实现。其中数据的传输可以通过有线或者无线的方式来完成，而监控集成模块与采集模块与数据库的连接，可以利用本地连接局域网或者广域网实现。而监控维护集成模块与数据库服务的连接，可以通过数据库远程访问技术来实现，其中一个数据采集端可以与多个采集设备连接，并且将采集设备与数据采集端连接，实现多个客户端同时访问数据采集端以及数据库服务器。
3.2 系统软件设计
结合风电机组结构运行特征，在建立震动检测与故障诊断系统时，系统软件的设计应包括辅助功能模块、信号预处理模块、特征提取模块以及故障诊断模块等。对于系统软件的开发，主要是利用面向对象的变成技术，然后结合VC++6.0语言作为开发工具来实现功能，另外还可以选择MFC单文档多视图框架结构来完成界面设计。其中，为提高检测系统运行的安全性，在进行系统操作时，需要先进入登录界面，输入用户名与密码，在身份認证后无误后才可进入系统。系统主界面的设计应包括菜单栏、主功能按钮、树状列表、辅助分析功能按钮、图形显示区等。
第一，辅助功能模块主要具有用户管理、数据库管理以及数据清理等功能，对用户的管理就是完成用户信息的注册与验证，并为合法用户分配系统使用权限。数据库管理主要包括附加数据库、备份数据库、分离数据库以及新建数据库等功能，将数据库文件加载到数据库服务器中，或者是将数据库服务器中数据移除等。数据清理则是将服务器内不需要的数据及时清理掉，避免数库过大影响管理效果。
第二，故障诊断模块主要基于对信号的分析，提取可以表征机器运行状态的特征参量，对其进行计算确定是否超过用户设定报警阈值，以此来判断机组设备运行是否正常。如果判断机组运行状态异常，则需要对机组进行进一步的缺陷诊断，分析确定相关频率的来源。整个处理过程中主要是以风电机组数据的分析研究为基础，完成机组运行状态的检测与故障诊断。
4.结束语
风电机组运行环境相对特殊，因为风速稳定性比较低，对机组设备影响比较大，如果管理不当很容易出现故障。为保证机组的正常运行，需要加强对震动检测与故障诊断的研究，针对常见的故障进行分析，建立振动检测与故障诊断的系统，对机组运行状态进行实时检测，提高其运行的稳定性。
参考文献：
[1]谢松汕，许宝杰，吴国新，左云波.基于状态检测与故障诊断在风电机组上的应用分析[J].电子测试，2013，08：60-62.
一、高速振摆有两种情况，一是随着车速的提高，振摆逐渐强烈；二是在某一较高车速出现振摆，并引起方向盘抖动时，先架起驱动桥，前轮加安全塞块，起动发动机并逐步换入高速档，使驱动轮达到摆振速度。若此时车身和方向盘都出现抖动，则为传动系统引起的振摆。因为此时前轮前桥处于静止状态，若达到终试振摆速度，汽车不出现抖动，则振摆的原因系汽车前桥部分存在故障；
二、检查前轮各定位角和前束是否符合要求，如失准应调整；
三、架起前桥试转车轮，检查车轮静平衡情况及轮胎是否变形过大，
资料
必要时可换车轮进行对比试验；
四、检查前轴、车架是否变形，检查传动轴是否弯曲，有条件时应做传动轴动平衡；
悍马汽车巡航系统故障诊断与维修
悍马汽车的.巡航系统由动力控制模块(PCM)、巡航控制主开关、恢复/加速开关、设定/减速开关、变矩器锁止离合器/制动开关、制动灯开关、节气门驱动控制模块、车速传感器等组成.在对悍马汽车的巡航系统进行故障诊断时,应首先进行自诊断检测,如果读到故障码,应进行故障码诊断;如果没有读到故障码,但存在故障征兆,应进行故障征兆诊断.
作 者：于京诺 作者单位： 刊 名：汽车维修 英文刊名：AUTOMOBILE MAINTENANCE 年，卷(期)： ”"(1) 分类号：U4 关键词：指导教师总结
2013级机械设计制造及其自动化（汽车运用方向）23名学生的汽车故障诊断与排除实习两周，实习已经结束，这次实习在学院领导的支持下，在实习工厂完成了各项任务
通过汽车故障诊断与排除实习，巩固和加强理论知识的学习，掌握安全操作常识，零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养文明生产的良好习惯；懂得并能正确地使量具及专门工具；锻炼和培养学生的动手能力，有利于培养团队合作精神。“实践是检验真理的唯一标准”的真理性，也让学生体会到了理论与实践想结合的必要性和重要性。
学生在实习中详尽的了解了有关汽车故障诊断与排除的业务流程，在实习过程中同学们工作热情高涨，虚心学习，爱岗敬业，同学们遵守学校的各项规章制度，圆满的完成了此次毕业实习，此次主要实习内容包括发动机的各个系统的诊断排除，同学们学会了使用各种测量仪器。
虽然此次实习同学们有较大的收获，但还有很多不尽如人意的地方，在实习时间不充分。在今后制定人才培养方案时，应进一步考虑增加毕业实习的时间。
1 数字电路以及故障的特点
数字信号主要是在时间与数值方面具有离散的信号, 而数字电路就是用来处理和改变这些离散信号。其工作的原理就是利用这两种状态的元器件表示离散信号。这样看起来较为复杂, 但是基本的电路单元较为简单。数字电路的元器件参数值方面具有较大的差异。因而不会出现由于电压不高不低的电平。除去三态门之外, 通常输出的电平要么是低电平或者是高电平。因此, 这两种电平称为了解数字电路的主要特征。由此可见, 检测事物存在一定的复杂性。并且其复杂性主要体现在待测电路存在大量的输出与输入变量, 可能大于一百个变量。同时电路相应又具有时序性, 有的还存在组合型。所集成的电路元器件与门都被安装在芯片里面, 不能度逻辑电平、输入输出波形进行检测。类似模拟集成电路, 仅仅可以在芯片的外部对其测试, 而不能对数字IC内部电路进行测试。所以, 必须及时寻找出一种能够简单的完成对芯片内部进行检测的方法。
2 数字电路故障产生的原因
在数字电路运行的过程中, 产生故障的原因有很多种。但是较为常见的故障笔者认为有这么几种。首先, 就集成数字电路而言, 负载能力范围具有一定性。常规与非门的输出低电压可以带同类们的最大限度为10个。但是实际生活中这个输出电压所带门远大于理论值。这样就容易导致电路输出低电压, 造成电路破坏, 使得电路不能稳定运行。为避免这种情况的发生就需要使用负载的集成电路。其次, 集成电路运行效率较低。在集成电路运行的过程中唯有第一组信号通过集成电路, 并在电路内部延时作用下稳定输出端时, 另外一组信号才能进入。由此可见, 造成电路运行效率低下的主要原因就在于电路内部延时。如果输入脉冲很高时也会导致输出端不稳定。检测这一问题的过程相对复杂。因此, 在设计逻辑电路时要采用运行效率高的集成电路。
3 数字电路故障检测与诊断策略
在数字电路检修的过程中, 针对其中的故障需要采取有效的诊断策略, 提高数字电路运行的效率。这样不仅保证电路运行的质量, 还能够减少检修的次数。
3.1 隔离故障检测与诊断
在检测数字电路问题的过程中, 第一步就应当根据故障的基本特点, 最大限度的减少问题的区域, 也就是将故障诊断与检测进行隔离。这一环节对数字电路检测具有十分重要的意义。在检测的过程中, 其检测关键之处就是逻辑诊断与检测。通常而言, 如果电路信号消失, 那么可以使用检测探头完成电路信号连接的线路实施诊断与检测工作, 从而快速找到消失的电路信号, 并且检测探头上都安装了逻辑存储装置。这样就能够对数字电路上具体的信号进行诊断与检测。如果出现电路信号, 就会被检测器上的逻辑储存装置记录下来, 并通过显示器显示出来。从这一点就充分说明了数字电路上的脉冲信号能够被检测与诊断。通过缩小点路鼓掌范围, 来找到电路故障的具体位置。另外一种就是能够有效的诊断和检测数字故障的方法就是逻辑分析。在检测的过程中利用逻辑分析仪对数字电路的设备进行检测, 分析电路运行中产生的数据以及其输出情况。
3.2 定位检测与诊断
在数字电路出现故障的过程中, 其最为关键的步骤就是检测故障, 将故障进行定位。一般情况下, 在电路故障范围缩小到一定范围时, 直至缩小到某一电路元件时, 就能够使用逻辑探头、脉冲检测仪等对数字电路的故障进行分析, 并就其产生的影响进行分析。通过这种方法就能够检测出故障的具体位置。利用逻辑信号对数字电路的脉冲信号进行检测, 分析电路输出与输入信号的情况。依据获取的信号判定数字电路运行的情况。研究表明, 数字电路在日常的工作中, 都会存在低电压与高电压。这两者在运行的过程中能够互相转换。使用逻辑探头等仪器进行检测, 如果有信号就能够判断出工作电路是正常。通常情况下, 数字电路偶尔也会出现故障。因此, 电路信号的时需不需要经常检测。
4 结语
总而言之, 在数字电路获得广泛应用的过程中, 在一定程度上对提高电器使用与质量具有重要的影响。同时也进一步促进了电器产品性能的提高。但是, 在此环节中我们应当充分的认识到, 数字电路正常运行离不开故障的检测与诊断。重视数字电路检测与诊断, 能够全面提高数字电路应用水平与运行质量。
摘要：在我国当前经济快速发展的过程中, 数字电路在机电产品中获得了较为广泛的应用。数字电路的广泛应用在一定程度上提高了电器的使用与制造的质量, 进而促进产品性能的提升。在数字电路运用的过程中, 对数字电路定期进行检测与诊断, 能够有效提高数字电路应用水平。本文就数字电路故障检测与诊断进行简单的分析, 以期能够对数字电路应用有更进一步的了解。
关键词：数字电路,故障检测,诊断
参考文献
[1]李源.在《数字电路》实验教学中提高学生动手能力的尝试[J].井冈山医专学报, 2011, 12 (04) :56-57.
[2]张万里, 杨烨, 李毅, 等.数字电路常见故障类型与检测方法及技巧分析[J].数字技术与应用, 2012, 10 (6) :98-99..
关键词：暖通空调;故障检测;诊断技术
一、自动故障检测与诊断的常用方法
（1）间接方法指的是利用系统模型进行预测的方式，这种方式在施行过程中必须先建立正常的系统运行条件，同时更需要对已知故障条件进行系统建模，利用这些标准化的模型对系统进行详细预测，通过将预测得出的实际参数与测量数据进行比较，利用比较后得出的偏差作为分类器的输入参数，以此实现故障分类。其中的分类方法与直接方法相同，其中建立模型的方法包括回归法。模糊逻辑法、神经网络法与物理原理法等。在建立模型的过程中需要对模型的误差大小与准确性有一个明确的控制，以此提高故障诊断与检测的可靠性。（2）直接方法指的是在空调系统中，将各个输入与输出的参数作为故障检测的症状，将这些症状输入到分类器中，根据事先制定好的分类策略进行详细分类，以此实现正确的故障分类，然后再给出故障诊断结果。直接方法在实际应用中主要是利用分类器的设计，常用的分类方法包括专家规则、贝叶斯分类法、故障树与神经网络等，这些分类方法都为设备自动故障检测与诊断提供了极大的便利，确保了诊断数据的准确无误。
二、暖通空调设备故障检测与诊断技术研究进展
根据对相关文献进行探究，结合我国自动故障检测与诊断实际应用于暖通空调的相关经验，有效对自动故障检测与诊断在暖通空调中的发展原因及应用情况进行评述。早期的自动故障检测与诊断往往只是通过一些手提式的诊断器进行设备检测，维修人员在实际工作中利用这些维修设备对空调进行故障检查与问题诊断，这种工具的优点是可以通过一台仪器实现多个系统的检测与故障诊断，在仪器中还可以配置精度较高的传感器进行辅助检测，实现高效化的暖通空调设备故障诊断[2]。但是，利用检测设备进行检测与诊断的过程中，往往不能实现在线检测与诊断，检测出来的数据结果并不能反映出系统的动态特征，这些数据资料只是检测设备中的静态检测结果，还需要经过一系列的处理以后才能发挥出实际效用。
近年来，大多数检测设备生产厂家，在设备的安全性与实用性上进行了相应的改善与创新，在检测产品中加入了一些保护系统与故障诊断系统。保护系统是通过设备的启停操作来实现故障检测，例如，当暖通空调中的制冷系统处于压力上限时，需要停止制冷系统的运行，运用检测设备的保护系统对制冷装置进行故障检测，找出故障原因。这种方法可以有效提高制冷系统的使用寿命，确保操作人员的安全，但这种去安全系统只能对一些故障情况较为严重的设备进行故障诊断，对系统的运行状态与特性恶化情况却无法起到有效的监测作用，致使设备在出现问题以后无法得到及时的维修，导致能源被大量损耗。
随着我国经济的不断发展与社会产业结构的完善，国内市场对暖通空调自动故障检测与诊断的需求将会变得越来越大，将来一定会出现更加完善的故障检测与诊断产品，这些产品将为我国空调设备发展指明一条新的方向。
三、在暖通空调中自动故障检测与诊断技术发展目标
（一）加强经济性研究。自动故障检测与诊断在今后的实际发展过程中需要加强自身的经济效益，让人们能够更加直观的认识到自动故障检测与诊断系统带给人们的便捷与保障[1]。吸引更多的人来研究如何将自动故障检测与诊断系统更好地与暖通空调技术相结合。同时，在设计与研发的过程中，需要不断降低自动故障检测与诊断系统的投资费用，在提出诊断与检测方法时，需要尽可能的利用暖通空调系统本身的元器件，避免过多对自动故障检测与诊断系统进行篡改。
（二）加强理论研究。暖通空调是一一整套较为复杂的服务性制冷设备，在实际运转过程中往往极易受到外界因素的干扰，自动故障检测与诊断设备在实际应用于暖通空调中时，应使用更为简单、易于理解、适用面广的故障诊断方法，这样才能更好的维持暖通空调的稳定运转，加强理论知识的研究证实满足这一要求的必要性保障[2]。通过加强对整个空调系统故障诊断方法的研究，可以切实有效地为暖通空调今后的运转提供理论知识保障。
（三）加强可靠性研究。自动故障检测与诊断技术在实际运行过程中，往往会受到外界因素干扰，进而出现一系列不可预见的问题，因此，提高自动故障检测与诊断系统运行的可靠性，是设备改善与创新过程中尤为重要的问题。通过加强自动故障检测与诊断系统的可靠性，可以极大地减少设备的错误警报，减少警报噪声对用户的干扰，避免操作者关掉自动故障检测与诊断系统，为暖通空调安全稳定的运行提供了有效保障。
结语：综上所述，加大对暖通系统故障的检测以及诊断技术的研究进展是很有必要的。通过加强经济性研究、加强理论研究、加强可靠性研究能够有效的提升暖通空调的使用寿命，减少暖通空调因故障导致的一些事故的发展，促进暖通空调产业安全稳定的发展。
参考文献：
机械设备的检测诊断技术在现代工业生产中的作用不可忽视，随着科学技术的发展，机械设备越来越复杂，自动化水平越来越高,机械设备在现代工业生产中的作用和影响越来越大，与其有关的费用越来越高,机器运行中发生的任何故障或失效不仅会造成重大的经济损失,甚至还可能导致人员伤亡。通过对设备工况进行检测，对故障发展趋势进行早期诊断,找出故障原因，采取措施避免设备的突然损坏，使之安全经济地运转，在现代工业生产中起着重要的作用。本学期通过对《机械系统可靠性与故障诊断》这门课程的学习，了解到机械系统的可靠性和故障诊断的重要性，并对这门课程有了进一步地了解。接下来，我就针对在课程中所学到的相关内容，谈谈自己的理解和看法。
机械故障检测诊断的基本过程包含两方面内容：(1)对设备运行状态进行检测；(2)发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。其发展也经历了从简易诊断到精密诊断，从一般诊断到智能诊断，从单机诊断到网络诊断的过程，发展速度愈来愈快。根据系统采用的特征描述和决策方法，故障检测诊断的方法概括起来分为：基于系统数学模型的故障诊断方法和基于非模型的故障诊断方法两大类。基于模型的故障检测诊断技术是通过构造观测器估计出系统输出，然后将它与输出的测量值比较，从中取得故障信息。该方法能与控制系统紧密结合，是监控、容错控制、系统修复和重构的前提；是以现代控制理论和现代优化方法为指导，以系统的数学模型为基础，利用观测器
(组)、等价空间方程、滤波器、参数模型估计和辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阈值对该残差进行评价和决策。
而基于非模型的故障诊断方法主要包括以下几个方面：(1)基于可测信号处理的故障诊断方法 系统的输出在幅值、相位、频率及相关性上与故障源存在着某种关系,利用这种关系可确定系统的故障。常用的方法有谱分析、相关分析、功率谱分析和概率密度法。
(2)基于故障诊断专家系统的诊断方法 专家系统是近年来故障诊断领域最显著的成就之一,内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理以及诊断知识的获取等。随着计算机科学和人工智能的发展,基于专家系统的故障诊断方法克服了基于模型的故障诊断方法对模型的过分依赖性,成为故障检测的有效方法。
(3)故障模式识别的故障诊断方法 这是一种静态故障诊断方法,它以模式识别技术为基础,其关键是故障模式特征量的选取和提取。该方法分为离线分析和在线分析2 个阶段。通过离线分析来确定表达系统故障状态的特征向量集和以该特征向量集所描述的故障模式向量,由此形成故障的基准模式集,并确定区分识别这些故障模式向量的判别函数,然后通过在线诊断实时提取故障的特征向量,由判别函数对故障进行分离定位。
(4)基于故障树的故障诊断方法 故障树是表示系统或设备特定事件或不希望事件与它的各子系统或各部件故障事件之间的逻辑结构图,通过结构图对系统故障形成的原因做出总体至部分按树状逐渐地详细划分。这是一种图形演绎法,把系统故障与导致该故障的各
种因素形象地绘成故障图表,较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系,也能定量计算故障程度、概率和原因等。
(5)基于模糊数学的故障诊断方法 根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系,由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟,通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息,以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数,而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善,相信该方法有较光明的前景。
(6)基于人工神经网络的故障诊断方法 是20世纪80 年代末90 年代初才真正具有实用性的一种故障诊断方法。由于神经网络具有原则上容错、结构拓扑鲁棒、联想、推测、记忆、自适应、自学习、并行和处理复杂模式的功能,使其在工程实际存在着大量的多故障、多过程、突发性故障、庞大复杂机器和系统的监测及诊断中发挥较大作用。
关键词：暖通空调系统；故障检测诊断技术；电气自动化技术；采暖；通风；调节空气 文献标识码：A
中图分类号：TU831 文章编号：1009-2374（2015）06-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0468
1 对于暖通空调系统故障的相关了解
对于暖通空调的故障来说，检测和诊断是两个不同的步骤，也是不同的工作情况，故障的检测是通过一些基本的方法，检测出系统发生故障的确切地点，而故障的诊断是将故障的基本情况给确定下来，如故障的大小、范围等。一般来说，对于故障的检测和诊断没有具体地将其划分开，而是通常都叫成是故障检测与诊断。故障的诊断和检测技术的存在，保证了暖通空调设备的程序处在高效率的运行状态，通过自动化设备的配合降低了能源的消耗，提高了经济效益。因此，加强对暖通空调故障的预测和监控就显得特别重要，要将其重视起来，用来保证减少故障的出现，使设备的使用寿命增加，给那些用户提供一个良好、清新的室内环境。
对于通暖系统常见的故障进行分析，寻找原因。对于通暖空调的系统来说，它是集合了多种设备，用许许多多的参数之间的相互耦合，来增加系统的复杂性和故障的关联性，所以这种系统之间是有着相互联系和影响的。在通暖空调的系统中，如果其中一个部件出现了故障，就会影响到其他部件的使用，影响到它们的工作效率，然后就会使整个暖通空调的系统造成影响。我们举一个例子来说明一下，在蒸汽压缩式制冷循环中，如果其中的冷水泵设备出现故障，那么冷水泵就会使水流量减少，在单位时间内通过蒸发器的水量就会相对的减少，那么蒸发的温度和蒸发的壓力就会随着降低，就会影响到压缩机的压缩比，使其随着升高，那么相对的能量损耗就会增大，系统的整体工作效率和带来的收益就会随之降低，严重的时候还会让压缩机受到损坏，这就是暖通空调系统中一个部件出现问题，随之就会出现一系列问题的全过程。就是因为这种原因的存在，所以我们很难判断出系统到底哪里出现了问题，很难找出故障的准确位置。暖通空调系统故障的第二个原因就是它安装的传感器太少，因为传感器可以起到监测的作用，所以使得检测的信息量不足。第三个原因就是暖通空调系统自动检测的时候，把大量复杂的数据集中到了一起，给系统的管理者和操作者带来非常大的困扰，因为数据量非常大，没有直观的图形和文字将其表述出来，且这些数据会不定时地发生变化，更加增大了工作人员的困扰，所以具体的检测还是要靠人工来执行。但是人为的检测分析判断难免会出现纰漏，会忽略到一些关键的细节，所以给系统以后的故障埋下了种子。
暖通空调系统故障带来的后果。因为暖通空调故障种类繁多，几乎每一个部件都有可能发生故障，所以对这些故障进行了分析统计。对于全封闭的蒸汽压缩式空调系统来说，它发生故障的原因有75%是由于电气故障而引起的，18%是由于机械故障引起来的，剩下的7%则是由管路或者阀门出现故障而导致的。其中的电气故障则88%是由电动机损坏造成的，机械的故障则是因为内部的零件损坏而出现故障。暖通空调系统故障一般不会造成重大的事故，也不会出现威胁人生安全的事故，主要的不足就是无法给人们提供一个良好的室内环境，让室内环境变差，增加能源的消耗，最后导致设备
损坏。
2 暖通空调系统故障的检测和诊断方法
暖通空调系统故障诊断和检测的过程。在早期的时候，故障的检测和诊断主要是在连接能源管理和自动化控制的系统中个人计算机存档的静态数据库中，但是这种检测有着很多的不足之处。随着科技的进步，现在的故障检测和诊断手段嵌入了动态的控制系统体系，完善了检测和诊断的技术。制定一些模型数值或者一些经验数据，当传感器测量得到的实际运行过程中的参数和由模型得到的计算值在诊断软件中进行对比和评估，它们之间的差值作为传送的数据，送到故障诊断分析其中的问题，如果这个差值逐渐的增大时，就说明了这个系统发生故障的可能性就会增加。根据检测系统的分析，就会将故障的诊断结果及时传送出去进行显示。这些故障诊断由输入的数据类型、复杂程度、性质等进行分区，较难的诊断就会需要长时间来完成，或者由更高层次的诊断设备来完成。
暖通空调系统故障的检测方法。在以前，我们所用的方法就是用直接、解析和时序三种冗余法来进行检测。基于定量模型法在相同的情况下可以通过比较实际系统或者仿真的模型运行状态来进行检测和诊断系统故障，但是在执行的时候需要具体的、精确的数据模型来进行检测。还有一些基于定型模型法、基于统计学法、人工神经网络法和模式识别法等可以对暖通空调系统的故障来进行检测。
3 电气自动化技术系统
空调系统的远程监控系统就是通过电气系统控制的：（1）监控计算机系统对整个暖通空调系统的设备和机组的监视主要就是以动态图形的方式进行的，对现场的冷热源泵站、空压机站自控子系统等进行综合的研究，协调控制，并自行记录和统计相关的数据，然后进行自动检测的故障报警；（2）对于第二个大系统的子系统主要完成下面的一些控制，三台溴化锂冷水机组按照时间来进行控制，对它的启动和停止顺序的控制，对它的节能及优化启动或停止的控制，对它的压差控制；（3）联合厂房自动控制子系统，主要的控制就是对其新风机组及空调机组实施时间顺序的起停控制，然后就是控制它的温度，还有它的季节转换模式和监视功能的控制。这些都是电气自动控制系统，我们对其实行相应的检测技术就可以很好地控制这个系统，对它的诊断检测也就方便得多。
4 结语
现在许多商业建筑设施内都有暖通空调系统，而且这种系统在今后也将会越来越普遍，所以对其系统的故障问题我们必须要有足够的重视。配套的自动化设备也要不断优化更新技术。对于其系统来说，它的出现在一定程度上减少了能源的消耗，符合国家的经济政策和发展战略，所以对其故障的诊断技术和检测技术要加大力度研究改进，最后将其完善，给用户提供一个良好的体验环境，为建筑提供一个良好的室内环境。在将来的发展当中，暖通空调系统故障诊断检测工具将会成为一个标准的操作部件，会将其逐渐地运用融合到电气建筑的控制系统中去，甚至可能成为能源管理与控制的一个模块，不再受到人为因素的限制。但是想要这样的目标实现，我们还得对其进行针对性的研究，进行融合实验，让其不再成为目标，而是成为现实中的存在。
参考文献
[1] 李安桂，等.建筑环境与设备工程专业[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2] 姜献忠，崔玫，李娟，陈亚梅.电工与电子技术
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关键词：差压变送器,原理,故障,检测
随着社会工业化发展, 差压变送器的应用范围越来越广泛, 生产中遇到的问题也越来越多, 加之安装、使用、维护人员的水平差异, 使得出现的问题不能迅速解决, 一定程度上影响了生产的正常进行, 甚至威及生产安全。差压变送器的工作原理:来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上, 通过膜片内的密封液传导至测量元件上, 测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器, 经过放大等处理变为标准电信号输出。
1 差压变送器工作原理
来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上, 通过膜片内的密封液传导至测量元件上, 测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器, 经过放大等处理变为标准电信号输出。差压变送器的几种应用测量方式:
1.1 与节流元件相结合, 利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量, 如图1所示。
1.2 利用液体自身重力产生的压力差, 测量液体的高度, 如图2所示。
1.3 直接测量不同管道、罐体液体的压力差值, 如图3所示。
2 应用中的故障判断及分析
变送器在测量过程中, 常常会出现一些故障, 故障的及时判定分析和处理, 对正在进行了生产来说是至关重要的。我们根据日常维护中的经验, 总结归纳了一些判定分析方法和分析流程。
2.1 调查法:回顾故障发生前的打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。
2.2 直观法:观察回路的外部损伤、导压管的泄漏, 回路的过热, 供电开关状态等。
a.断路检测:将怀疑有故障的部分与其它部分分开来, 查看故障是否消失, 如果消失, 则确定故障所在, 否则可进下步查找, 如:智能差压变送器不能正常Hart远程通讯, 可将电源从表体上断开, 用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯, 以查看是否电缆是否叠加约2k Hz的电磁信号而干扰通讯。b.短路检测:在保证安全的情况下, 将相关部分回路直接短接, 如:差变送器输出值偏小, 可将导压管断开, 从一次取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧, 观察变送器输出, 以判断导压管路的堵、漏的连通性。c.替换检测:将怀疑有故障的部分更换, 判断故障部位。如:怀疑变送器电路板发生故障, 可临时更换一块, 以确定原因。d.分部检测:将测量回路分割成几个部分, 如:供电电源、信号输出、信号变送、信号检测, 按分部分检查, 由简至繁, 由表及里, 缩小范围, 找出故障位置。
3 几个典型测量回路的故障分析
由于篇幅有限, 下面我们仅以导压管故障为例, 来分析差压变送器测量回路故障, 以供大家分享。
3.1 导压管堵塞
以正导压管堵塞为例来分析导压管堵塞出现的故障现象。在仪表维护中, 由于差压变送器导压管排放不及时, 或介质脏、粘等原因, 正负导压管堵塞是经常发生的事, 通常正导压管堵塞的现象是:变送器输出下降、上升或不变。当流量增加时, 对变送器 (变送器本身进行输出信号开方) 输出的影响。
由于正压管堵塞, 则当实际流量分别为F1、F1时, P1+=P2+;当实际流量由F1减小到F2时, 管道中的静压也相应的降低, 设降低值为P0;同时, 当实际流量下降至F2时, P2-值也要因为管内流体流速的降低而升高, 设升高值为P0'。
一般情况下, 导压管的堵原因主要是由于测量导压管不定期排污或测量介质粘稠、带颗粒物等原因造成。
3.2 导压管泄漏
以正导压管泄漏来分析导压管泄漏出现的故障现象
如某炼油厂加氢装置仪表控制阀用净化风总管线的流量测量方式为:节流孔板+差压变送器。装置生产正常时的用风流量基本是稳定的, 但在装置生产正常时忽然发现用风流量已经比正常值下降了很多。
经过检查, 二次仪表 (DCS) 组态及电信号回路工作正常, 变送器送检定室标定正常, 于是怀疑问题出现出导压上, 经过检查, 由于正导压管焊接不好造成泄漏所至, 经过补焊堵漏后, 流量测量恢复正常。
下面我们分析正导压管泄漏时反映出的故障现象。
正导压管泄漏的现象是:变送器输出下降、上升及不变
分析:
当流量上升时, 对变送器 (变送器本身进行输出信号开方) 输出的影响
那么当:P0'=Ps正压导管泄漏, 而流量上升时, 变送器输出不变
当:P0'>Ps正压导管泄漏, 而流量上升时, 变送器输出增加
当:P0'流量下降时, 对变送器 (变送器本身进行输出信号开方) 输出的影响
实际上, 当泄漏量非常小的时候, 由于种种原因, 工艺操作或仪表维修护人员很难发现, 只有当泄漏量大, 所测流量与实际流量相比有较大误差时才会发现, 这时即使是实际流量上升, 总是P0'<
即:△P2<<△P1, F'2<
上述加氢装置仪表控制阀用净风管线的流量测量就这属于这种情况。
3.3 气体流量导压管积液情况下的变送器测量误差
由于气体流量取压方式不对或导压管安装不符合要求 (与水平成不小于1:12的斜度连续下降) 时, 常常造成导压管内部积存液体的现象。这种现象的出现, 往往会致使测量不准, 如果在变送器量程很小的情况下, 甚至会造成变送器输出的一些波动。
经过上述几个典型故障的分析, 我们对使用差压变送器的测量回路由于导压管原因造成回路测量故障做了一些分析, 这几种故障都是在仪表设备维护中非常常见的, 通过分析可以看到, 无论是导压管堵塞、还是导压管中积水, 同样的故障, 其表征出来的现象有时并不同, 所以我们在分析问题时应该是辩证的, 具体情况具体分析。
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