故障检测及诊断

故障检测及诊断（精选10篇）

故障检测及诊断 篇1

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.

故障检测及诊断 篇2

(1) 直接工作法:按系统使用程序使系统工作, 直接观察其工作状况。其特点是操作简单, 结果直观。适用于简单系统。比如:灯光信号、电风扇、电动机构、音响信号等的工作检查。 (2) 自检法:系统内装有自检装置, 自动指示系统工作情况, 有的还在内部存储有诊断程序, 可自动检测、隔离、监控和报警故障, 提示建议处置方法, 其特点是:不需是用外接检测设备即可方便、迅速地检查系统工作。是检测的发展方向。比如:现代电子设备的功能试验:压力加油、惯导、大气机、雷达等。 (3) 模拟法:用外部信号源产生的光、电、机械等信号模拟系统试验所需的输入信号, 或用光、电、声等信号模拟系统的工作。适用于试验时不宜采用真实的输入、输出信号的系统。需外接模拟装置。比如:用电容器模拟燃油量, 以检查电容式油量表;用指示灯模拟防火系统工作;用外接信号发生器代替地面电台检查无线电系统;用地面电源的输出模拟发电机的输出检查电源系统等。 (4) 测量法:借助量具、测量仪器仪表等设备, 把一个被测量与一个充当测量单位的已知量进行比较, 以确定该被测量的大小, 其结果可以表现为一定的数字, 也可以表现为一条曲线, 或显示出某种图形。其特点是:要外接测量设备, 适用于要求进行定量检测的试验项目。如:测量电流、电压、功率、时间、压力等参数的试验项目。 (5) 综合法:将上述试验方法中的两种或两种以上结合起来进行试验。其特点是:适用于较复杂、由单一的方法很难得到满意结果的试验, 要外接设备。如:火控系统、导航系统等的联试, 输入用模拟法加信号, 输出用测量法测量。

2 系统功能试验程序和内容的编制

系统功能试验程序:由于飞机种类繁多, 各系统功能试验的程序皆不相同。下面用功能试验的程序, 仅说明试验的几大步骤及主要操作。

(1) 主要操作;

(2) 检查飞机及系统;

(3) 准备好试验的条件;

(4) 连接好试验设备、测试仪器;

(5) 接通地面电源或气源或液压源;

(6) 向机上供电或供气或供压;

(7) 接通系统控制开关;

(8) 按技术文件规定程序进行;

(9) 记录测试数据;

(10) 断开系统控制开关;

(11) 断开机上电源或气源或液压源;

(12) 断开地面电源或气源或液压源;

(13) 断开试验设备、测试仪器、系统恢复;

(14) 整理试验记录、交检。

程序如下:

确定功能试验内容的原则:由于飞机装配后期进度紧、工时价格高等特点, 又要尽量少占用系统的使用寿命, 因此, 在确定功能试验内容时, 要在确保能全面反映系统的功能和使用情况的条件下, 遵循以下原则:除了对只能在飞机上进行测试的项目安排定量检测外, 一般以定性检查为主;尽量简化操作, 尽量不用或少用外接测试仪器或设备, 尤其是精密、复杂的仪器设备。在新机研制阶段, 这些原则会有所修正, 试验内容和试验的复杂程度都会增加。

拟定功能试验工艺流程的主要方面:编制功能试验工艺流程要达到的目标是;提高试验结果的可靠形和缩短试验时间。这两点是互相矛盾的, 最佳的工艺流程设计就是解决这个矛盾。为此, 要充分注意系统设计和工艺性审查过程中存在的问题。

3 功能试验的故障诊断

故障诊断是功能试验的关键环节。故障形式多种多样, 故障诊断和排除也没有一成不变的模式, 通常采用替换法和寻找法。

替换法:当系统出现故障时, 从故障现象分析, 运用积累的经验, 先区分故障是出自飞机线路、管路或是设备。在通电试验时, 产生故障的一个常见原因是电线和接插件的接触不良, 对此可检查接插件并重新可靠对接, 或对电线进行测量等方法加以判别。若线路好, 则可能是设备故障。检查发生故障的组件, 用另一个合格的组件去替换它。若故障消失, 则可判定故障出自此组件, 机上可串用合格件, 继续进行试验, 而将故障件退至试验室做进一步分析诊断。若故障未消失, 继续分析并替换可疑的组件, 直至找到故障为止。这种排除故障的方法简便、直观, 应用得最多。此法适用于诊断那些易于拆卸的故障源。运用此方法应注意以下几个方面:对故障的分析判断力求准确, 以减少不必要的拆卸工作。当分析故障可能出自两个以上的组件时, 应按先易后难的原则, 从便于拆装的组件开始逐个替换, 直到确定故障所在。用来替换故障件的组件必须是合格件, 以免发生错误诊断。

寻找法:在无可替换件或拆装可疑件很困难时, 必须在飞机上查找和判断系统故障。故障诊断虽有不同的方法, 但可归纳成四个基本环节, 如下:信号检测→信号处理→故障识别→故障排除方案制定。

信号检测是指采集和测量故障信号, 主要有两种类型:主动设备产生的信号, 设备本身能产生故障信号。其检测方法是用一定的方法检测其本身的特征参数信号, 如电压、电流、转速、压力、振动、音响、画面等, 适用于本身带有自检装置的设备;被动设备产生的信号, 设备本身不能产生故障信号, 其检测方法是从外部加进某种信号, 如电脉冲、机械冲击、光信号等, 然后检测其响应, 以此来模拟故障信号, 适用于用模拟法试验的设备。

信号处理是为了排除噪声等干扰信号, 以便更有效地识别故障信号。一般来说, 故障信号是相当微弱的, 因而信号处理是至关重要的。在系统功能试验中, 信号处理是由采用的检测设备来实现的。

故障识别是从检测到故障信号中判断故障的原因和部位。通常有两种判断法:推理法 (也称为决定轮法) , 按设备或系统的构造原理, 从理论上或试验上分析故障信号与故障原因的关系。比如:从干扰信号的频率来推断干扰源。经验法 (也称为概率论法) , 利用过去积累的经验和数据, 以概率论为基础推算出最可能出现故障的原因。比如:将检测到的异常压力值与经验积累的有故障时的压力值对比, 推出液压系统可能产生故障部位;从电气、电子设备通电时总电流的大小来推算出故障的可能部位。

故障排除方案在故障识别后即可着手制定。在系统功能试验中, 最常用的排除故障方案是替换法。除整机替换外, 还可用合格的备件替换组件、线路插接板甚至元器件, 将更换下的故障件返回承制厂修理。有时也在飞机上进行修理, 这主要适用于较简单或不能分解的部分, 如:管路和非精密液压附件受污染或堵塞的清洗, 电路插接件顶弯后的校直, 导线损伤的处理或压接等。

4 系统功能试验的条件和注意事项

系统功能试验是一项十分复杂的工作, 试验之前的各项准备工作十分重要。在准备就绪、各种条件成熟后, 才能顺利开始试验。

进行试验的飞机应具备的条件:飞机上的安装工作结束, 尤其是铆接、电线收头、接线等工作必须结束;全机也已经过清洁和多余物清理。待测试系统安装完整、正确, 装机系统或设备经装机前校验合格或有合格证;飞机电源系统、馈线, 线路连接正确, 经导通及绝缘电阻检查合格, 负线接地、设备搭接良好, 电源系统经通电试验合格。飞机液压源、气源及管路, 管路连接正确、完整;管路经气密、耐压检查合格;系统污染物度检查合格。其他更具体的条件按各系统功能试验准备的要求进行。

进行试验时应具备的地面条件:厂房条件、试验设备和工艺准备、其它条件。

厂房条件:常用的地面电源有直流24伏、27伏, 交流中频电源有36伏400Hz、115伏400Hz, 交流工频:220伏50Hz、380伏50Hz、110伏60Hz。常用的地面气源有工业用压缩空气、压缩空气、氮气, 工业用压缩空气用于风动工具、需供气量大的系统 (如燃油、环控) 气密试验, 其实施方式为工厂集中供气、空气压缩机;按需可调的压缩空气用于飞机系统、需供气量小的系统 (如雷达、冷气) 气密试验, 其实施方式为瓶装高压冷气。按需可调的氨气用于飞机系统、氧气系统试验, 其实施方式为瓶装氮气。

试验设备和工艺准备:所需试验设备的项目列举在各系统功能试验的条款中。在选择和设计专用试验设备时, 应注意以下通用要求: (1) 试验设备的接入不能影响被测系统的操作和正常工作, 不能对系统产生电磁干扰。 (2) 试验设备出现故障时不能损坏被测系统, 不能使被测系统出现虚假故障指示。 (3) 试验设备的技术指标应与被测系统相匹配, 即不能低于系统要求, 也不应提得过高。 (4) 试验设备的油液污染度应低于被测系统的要求。 (5) 试验设备应能产生所需的各种模拟信号和设置必要的指示设备。 (6) 试验设备应轻便、牢固、工作稳定、操作方便。 (7) 试验设备的电源、液源或气源应与厂房的相适应。

在功能试验时, 还要用到一些工艺装备, 如飞机液压千斤顶、工作梯、托架等, 需根据不同的情况选用。

其它条件: (1) 必须准备足够的飞机防护设备, 如保护托架, 以及防护飞机表面被损伤的垫子等。 (2) 通电时, 特别是第一次给飞机供电时, 一定要注意防火, 要准备足够的灭火瓶。 (3) 试验的环境应符合系统试验对温度、湿度、电磁环境等的要求。温度条件:适合的试验环境温度为15±3~35±3℃。环境温度高时, 可通风冷却, 并缩短通电试验时间, 延长试验中间的休息时间。环境温度低时, 可延长系统加温的时间。湿度条件:适合的试验环江湿度为不大于85%。如遇阴雨天气, 湿度过高, 则应对系统先行通风。电磁环境:试验现场的电磁干扰, 如输配电的多次谐波、电火化等, 应仅可能的弱, 以不影响试验的进行和不干扰测试的结果为准。其它环境条件将视飞机和系统的具体要求而定。 (4) 应准备好必要的技术文件, 主要有:试验技术条件、生产说明书、试验工艺规程或装配指令;系统技术条件、技术说明书、线路图;选用的仪器、设备的使用资料。

功能试验的注意事项:在系统功能试验中, 必须遵守各项技术安全规定。除常规的规定外, 还要特别注意: (1) 向机上供电、供气、供油之前, 应检查机上相应开关处于断开或中立位置; (2) 在运动部件试验之前, 应检查其运动的通路上不应有阻挡物。要统一指挥, 明确分工, 协调动作。 (3) 在对用电系统的故障诊断过程中, 不能在带电状态下断开或接上插接件、打开设备外壳和接线盒盒盖; (4) 对液压、气压系统的故障诊断时, 若要分解导管或附件, 应先将系统内的压力放至零, 应将液压油箱增压压力放掉。 (5) 禁止用跳火花的办法判断电路有无电压; (6) 必须严格按规定的规格更换熔断器或断路器; (7) 在对有微波辐射的设备通电时, 应尽量少接通高压。必须接上高压时, 应注意辐射区域内不应有和能产生强烈反射的物体; (8) 在激光侧距等设备通电时, 注意保护眼睛。 (9) 无线电发射部分通电时, 不能碰及相应设备的天线, 更不允许断开天线; (10) 功能试验结束后, 外接的仪器设备和临时连接的导管、电线都应拆除, 并将系统恢复。其它注意事项, 在各系统功能试验的内容中都有明确要求。

5 结束语

风电机组震动检测与故障诊断分析 篇3

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.

机电设备故障诊断及维修技术 篇4

诊断机电设备的故障

在煤矿生产中所用到的机电设备比较多，必须要掌握其诊断方法，这也是煤矿生产中重要的组成部门。

尤其是现代化技术大量应用的今天，机电设备更是衡量各个煤矿企业产量重要标志。分析机电设备故障以及维护管理上更是生产经营管理之基础。依据设备故障的构造、工作状况差异及运行状态，最终其表现形式必然不同。对于机电设备的故障诊断之后总体有如下几个方面：机电设备的性能参数忽然降低;振动出现异常;声响异常;剧烈增加了磨损残留物;排气的成分发生变化，过热现象等。其故障多样变化就表明机电设备故障的产生原因比较多，并不是单一。对于煤矿机电设备的发生故障率大多是随着时间变化而发生变化。设备出现故障大体划分成三个阶段：

其一，早期故障。如果设备位于早期故障期，开始具有较高故障率，但是随着时间逐渐变化而快速降低故障几率，这个故障期间也叫机电设备的磨合期，这个故障时间的长短大多是随着产品及系统设计和制造的质量相关。在该时段出现故障几乎都是因设计与制造上存在缺陷造成，或者是所用环境不但所致。

其二，偶发故障期。一旦机电设备处于了偶发故障期，那么故障率基本上就在稳定状态，靠近定值。在该期间出现故障就是随机的，而且这个时段中故障率比较低，大多属于稳定状态。

其三，损耗故障期。就是机电设备使用一段时间之后故障发生率随之上升。因此按照上面所示曲线，就必须针对性对机电设备进行维护及修理，这样才能够确保机电设备正常工作。一旦设备发生故障就必须进行诊断，为下一步维修打下基础。当然，不同的机电设备诊断方式不同，本文对矿井提升机及采煤机的诊断做一些阐述。

①煤矿提升机。在煤矿生产中提升机是主要设备之一，承担着提升矸石、原煤、升级人员、下放材料以及运送设备之任务;提升机是否能够安全运行直接关系着煤矿生产，影响着生产人员生命及财产安全，构造如图1所示。

在提升机的故障处理上，一直都被煤矿企业高度重视，如今采用最多就是使用单一的传感器检测提升机的控制系统，分析其频谱而诊断出故障。因为提升机主要是由机械传动系统、制动系统及润滑系统等，当运行时各个部件都可能发生故障，要想准确诊断出故障类型存在一定困难。如果采用多传感器信息融合技术来诊断提升机故障，就能够导出一些新信息，任何单一的传感器都不能够获取到该新信息，采取这种诊断方法有效扩大了时间覆盖范围，提升了置信度，改善了检测系统可靠性。

故障检测及诊断 篇5

一、数控机床常见电器故障分析

（一）电源故障

在数控机床运行的过程中，电源设备发挥着突出的作用，是为数控机床运行操作提供电能供应的主体设备之一。在实际生产过程中，数控机床的电子系统很容易受到电流或者电压的影响产生故障问题。同时，在电源没有故障的情况下，一旦电能供应不足也会对数控机床的运行效率造成影响。在以往的数控机床电源故障问题中可以发现，电源故障问题不仅会对数控机床的安全生产造成影响，严重的还可能引发电器系统死机的问题，使系统内部的数据信息遗失，对整个机床系统的安全性带来极大威胁。为了避免上述问题的发生，在进行数据机床安装作业时，还需要根据数据机床的运行特点以及供电需求，在特定的区域内配置单独的配电箱，使整体控制系统与各个电器设备的电源设备分别设立。

（二）短路故障

数控机床系统在运行的过程中，由于接通电阻小于导体的情况所引发的线路短路故障较为常见，这种短路故障如果不能得到有效控制，必定会对数控机床系统的.程序作用造成影响。而数控机床程序失控的现象会导致大量生产材料浪费。针对此类问题，在发现数控机床运行失控情况时，需要采取关停的方式，降低短路故障对数控机床相应设备的影响率。同时，相应人员还需要对数控机床的相应设备进行及时检修，找出短路故障问题的诱因，从而采取有效的措施修复故障问题。对于电源短路现象来说，在此过程中形成的电流会直接经由导线进入电源设备内部，对电源设备的安全运行带来极大威胁。而电器短路问题会引发电器设备的大范围故障，严重的还可能导致电器烧毁，对于数控机床的安全生产带来较大影响。针对此类问题，可以采取分段检查的方式对短路故障进行排除。

（三）控制器故障

此类故障发生的原因主要是触电烧灼，影响线路接触效果。统所用开关要保证其负荷量满足运行需求，减少继电器使用数量。数控机床系统中继电器应用数量越多，则其诱发故障的概率越高，并且存在很多不易察觉的故障隐患。因此，在系统设计安装时，必须要做好继电器的管理，确保其设计的合理性，并且在后期使用过程中需要安排专业技术人员进行全面检修养护，为机床营造一个良好的运行环境，消除存在的各类故障隐患。

二、数控机床电器故障检修的要点内容

（一）完善检修方案

为了保证对数据机床故障问题的准确查找，在发生故障问题时，应该及时上报给专业的维修人员，并且对故障发生的整个过程进行详细描述。故障维修人员会根据机床故障的发生过程，对各类机床数据信息进行全面分析，结合以往的故障检修经验对本次故障原因进行确认，之后采取专业的维修手段，处理故障问题，在短时间内排除故障问题，保证数控机床的运行效率。

（二）确定故障检修顺序

先检查后通电。在进行故障检修的过程中，为了避免对检修人员人身安全造成影响，需要在断电的情况下对机床设备进行全面检查。检修人员在初步确认故障问题之后，需要对故障的性质进行有效判断。先软件后硬件。对于数控机床系统软件出现的故障问题，需要考虑保护系统软件数据的内容。在对具体故障进行修复之前，需要先测试系统软件的性能，确保其为正常运行的状态且内部参数完整，再依据机床故障问题对相应的硬件设施进行检修。

参考文献：

[1]朱东旭,李笑宇.数控机床电气系统的故障诊断与维修策略研究[J].山东工业技术,(20):15.

故障检测及诊断 篇6

一、故障现象：发动机怠速运转时，离合器踏板虽已踩到底，但挂挡困难，变速齿轮有撞击声。勉强挂上挡后，尚未放松离合器踏板，汽车已行驶或熄火。

二、检查：拆下离合器底盖，将变速器挂入空挡，将离合器踩到底。然后，用起子拨动从动盘。如果能轻松拨转，说明离合器分离良好;如果拨不动，说明离合器分离不彻底。

三、排除：

1、检查离合器踏板自由行程是否过大，并调整。

2、检查分离杠杆高度是否一致、是否过低。在车下拨动分离拨叉，使分离轴承前端轻轻地靠在分离杠杆内端面上，转动离合器一周进行查看，如果分离杠杆的内端能同时和分离轴承接触不上，说明分离杠杆的高度不一致，应进行调整。如果分离杠杆高度一致，仍然分离不彻底，就要检查杠杆高度。将各分离杠杆调到同样的高度，如果能彻底分离，说明原来调整不当或是磨损过甚。分离杠杆调整之后，必须重新调整离合器踏板的自由行程。

3、如果上述调整正常后，仍然分离不彻底，就要拆下离合器，检查从动盘是否装反、轴向移动是否困难、主从动盘有无翘曲、分离杠杆螺钉是否松动、浮动销是否脱落。

4、对于新铆的摩擦片的离合器，要检查从动盘和摩擦片是否过厚。如果过厚，可在离合器盖和飞轮之间加垫片。

5、对于液压传动的离合器，除上述检查外，还应检查制动液是否缺少，管道是否渗漏并排出液压系统内的空气。

变压器局部放电故障检测及诊断 篇7

1变压器局部放电检测分析方法

停电后对变压器进行局部放电检测时应采用感应加压方式,试验电压一般要高于变压器的额定电压,为防止铁芯过饱和,电源频率常采用150—250 Hz。

1.1局部放电试验电源频率、电压及持续时间和判断

(1)电源频率、电压及持续时间。在给被试变压器加试验电压时,应在铁芯不饱和的前提下尽量减小试验电源频率,以利于减小补偿电感的容量。由于只有当内部缺陷的场强达到起始放电场强时,才能观察到放电,因此,试验标准对加压幅值及持续时间、试验电压等都作了明确的规定,必须严格按标准进行加压试验,才能对设备的局部放电性能作出正确的评估。

(2)判断变压器局部放电的水平。在规定施加电压及持续时间30 min内,一般应不超过相应规定的放电量标准,并要观察其起始和熄灭电压及随施加电压变大的发展趋势;试验时变压器中性点应接地。

1.2变压器局部放电故障的判断

变压器的局部放电故障,可能发生在任何电场集中或绝缘不良的部位,如固体绝缘材料或变压器油中的气泡,高压绕组静电屏出线,高电压引线,相间围屏以及绕组匝间等处。严格来说,变压器内部总存在不同程度的局部放电。这种一时尚未贯通电极的放电,如果涉及固体绝缘,严重时会在绝缘上留下痕迹,并最终发展为电极间的击穿。而对于严重的局部放电故障,有些会在较短的时间内造成绝缘击穿,并且油色谱分析的特征不明显,给及时诊断带来一定困难。

在对变压器进行油色谱分析时,考虑到放电故障总伴随有乙炔和氢的生成,如果乙炔占总烃较大比例(例如30%及以上),或乙炔达数十微升每升,而变压器仍能运行(或轻瓦斯保护动作),一般可判断为电位悬浮放电。如果乙炔和氢的成分增长,并伴随一氧化碳增加,应怀疑存在涉及绝缘的局部放电,必须迅速查明原因,及时处置。

局部放电测试包括电气法和超声波法。电气法测试应按国家标准规定的加压方法,使变压器主、从绝缘均承受较高的电压,使放电缺陷明显地暴露出来。超声波法可以帮助确定放电的位置。它是利用置于油箱壁上的超声波传感器接收信号,通过信号大小的比较分析,对变压器内的局部放电进行定性测量,还能对放电点所处的空间位置进行确定,并具有在不停电条件下对变压器内的局部放电进行检测等优点。它的检测结果可以给变压器的故障分析及处理提供更多的信息,同时这一方法可避免现场各种电气信号的干扰。因此,超声波检测局部放电是变压器放电性故障测量及带电监测的一种较好的方法。目前超声波法在变压器离线试验条件下应用广泛,而在运行条件下应用还存在一些困难。特别是我国电气设备仍沿用基于时间的预防性试验,对于部分绝缘状况不佳的变压器,往往由于不能及时检测出绝缘薄弱点而导致运行事故发生。因此,随着电力系统不断发展,提高电气设备的安全运行水平,开展变压器超声波局部放电检测就显得非常必要。通过超声波局部放电检测,可随时随地地监视变压器局部放电水平的变化状态,是很有效的试验手段,只是目前该测试仪器的性能尚不能令人满意,且难以确定放电量,这也限制了其单独使用的范围。

为了准确地诊断,除熟练掌握有关试验方法和判断标准外,还需要对变压器结构有充分的了解,以利于通过各种试验手段进行初步分析判断后查出故障部位。首先对变压器附件,如冷却器和套管等仔细检查,确定其存在故障的可能性。对变压器本体(包括调压分接开关)的检查主要有2种方法:放油进箱检查和吊罩检查。放油进箱检查省时省力,是优先考虑采取的检查方法。缺点是对进箱检查人员技术素质要求高,而且有些部位不容易检查到。

变压器的局部放电故障,既可通过运行中变压器油的色谱分析异常或轻瓦斯保护动作发现,也可通过其他预试中的结果超标发现。需要注意的是,局部放电故障与击穿故障是有根本区别的,击穿故障是电极之间(例如高压对地或相间等)的击穿,已造成变压器绝缘的严重损坏,而局部放电故障是一种可能发展为击穿,但尚未贯通电极的放电故障。

1.3对局部放电试验的要求

(1)试验周期。相关规程规定,变压器消缺性大修后(110 k V及以上)、更换绕组后和必要时应进行局部放电试验。

1.4局部放电试验中应注意的问题

(1)采用宽频带放大器要避免广播、载波、电晕的干扰。当采用中频电源时,要注意检测阻抗的频率下限值取高一些。

(2)电流应采用对称输入,以减少电源设备的自身放电干扰。

(3)在用电气法进行局部放电测量试验时,可同时应用超声波法进行放电的定位和探测。

2变压器悬浮放电故障造成局部放电分析诊断

2.1套管均压球未拧紧造成变压器内部悬浮放电

某故障变压器油色谱分析乙炔含量大大超标,特征值反映变压器内部有严重的放电故障。通过放油后进入变压器油箱检查,发现220 k V侧L3相套管均压球严重松动,均压球与套管连接的螺纹上积有大量游离炭。该变压器220 k V套管均压球处结构较特殊,外包一碗形绝缘件。均压球未拧紧,又有碗形绝缘件的支持,因此,变压器振动时,均压球发生悬浮电位放电。由于放电发生在均压球与导杆之间,油色谱分析的一氧化碳和二氧化碳含量并不增大。

2.2分接开关紧固螺栓接地线断裂造成悬浮放电

此故障可能在变压器内处于高电位的金属部件发生,如调压绕组,当有载调压分接开关转换极性时短暂电位悬浮,套管均压球和无载调压分接开关拨叉等电位悬浮。处于地电位的部件,如硅钢片磁屏蔽和各种紧固用金属螺栓等,当与地的连接松动、脱落时,也会导致电位悬浮放电。一般来说,悬浮放电不致很快引起绝缘击穿,主要反映在油色谱分析异常、局部放电量增加或轻瓦斯动作,比较容易被发现和处理。

故障检测及诊断 篇8

关键词：煤矿 机电设备 机械故障 检测诊断技术

0 引言

随着煤矿行业的发展，对于机电设备的运用越来越多，其影响在不断上升的同时用于该项之上的维护费用也随之增加。发生机电故障，轻则造成企业的巨大的经济损失，重者引发重大安全事故，影响工作人员的人身安全。因此就要求要不断的提高设备运行的安全性和稳定性，而将故障检测诊断技术运用其中，将能够有效的解决上述存在的问题。

1 发展简述

故障检测诊断技术，通过对设备运行当中的状态、故障等的检测和诊断，进而对设备的运行进行监管。该技术最早应用在机械设备的运行生产检测当中，针对故障的检测和诊断，一方面进行实时监测，方便有关工作人员能够及时掌握运行状况，另一方面则是检测异常状况，并且对存在的故障进行分析和判断，以及进行隔离处理。我国在这方面的探究还处在初级阶段，但实际的应用已经十分广泛了。随着煤矿行业的发展，该技术的成功应用，将进一步的推动煤矿行业的前进，提高设备的寿命周期，降低企业成本，从而达到提高企业经济效益、社会效益的目的。

二十世纪八十年代初期，我国开始正式步入该项技术的研究当中。最初所运用的有关设备基本只能依靠进口，同时只有部分大型企业，技术、资金等方面较为雄厚的企业才能够应用。随着在该项技术之上的研究增多，和近几年的发展，我国在该技术之上进步十分明显且巨大，取得了不少的研究成果。比如重庆大学的CDMS故障诊断与模态分析系统、MMMDO3微计算机化旋转机械状态监测故障诊断装置等。在该技术广泛应用到煤矿机电设备之上的今天，还需要进一步的扩大应用范围，同时不断进行改进和完善。

2 应用分析

2.1 在提升机之上的应用 作为整个煤矿工作当中的一个重要设备，在其的运行当中，以下两种故障发生几率最高。第一，硬故障。这种故障主要是由于在设备的操作当中，对于一些本应该受到限制却因为各种因素超出限制，进而出现硬故障。针对这类故障，通常通过维护其保护装置进行处理。第二，软故障。对于该故障的检测，通常需要从运行参数之上着手，通过详细的分析诊断，最终判定软故障。一般情况之下，硬故障发生前兆就是软故障，因此需要提高软故障之上的检测诊断能力。

以矿井提升机中双筒体提升机设备的松绳故障作为例子，该项故障最为容易发生，极大的影响了设备运行的安全性和稳定性。主要利用一种简单的检测装置进行检测和诊断。具体操作就是，将小磁钢在天轮之上安装一周，同时选择合理区域安装传感器，便于检测其转速。则在该设备正常运行的前提之下，天轮的转速将不会存在差异性，与此同时，通过传感器的测试结果，两个天轮数值基本相同。反之，如果出现了松绳故障，那么天轮之间的转速将存在一定的差异性，而且传感器的数据也不会一致。当传感器通过分析和计算确认其数据差异之后，将会发出报警信号，并且以此作出刹车处理。以保障该故障的发生不会影响其他设备，或者尽力降低不利影响。

2.2 在通风机之上的应用 针对通风机的检测诊断，主要是用于主风机之上。具体说来就是集中检测KFC-A通风机，或者是FJZ矿井主风机在线监测与故障诊断仪等仪器设备。首先针对FJZ矿井主风机，主要立足于针对该装置的一体化检测诊断功能实现。该检测诊断系统的核心是8098，在实际的运用当中能够有效的进行在线检测，同时针对该设备存在的故障进行诊断。其主要能够进行风机振动烈度、风量、风机轴温等检测。并且在诊断出故障之后及时报警，还可以进行打印。除此之外，能够分析检测数据，然后根据具体情况进行智能诊断。将有效的控制故障造成的不利影响，提高其运行安全性。

针对采煤机的故障检测诊断当中，具体的检测过程是根据左右摇臂、机身外围等检测单元实现。针对煤矿矿用高压一步电动机进行检测诊断，就可以根据人工神经网络、模糊逻辑等技术进行，最终实现及时掌握故障情况，确保其运转的稳定性和安全性。具体有两种方式进行检测和诊断，首先是局部放电检测，能够有效的测定绝缘剩余寿命信息，诊断定子的不同故障。其次是电流高次谐波检测。其针对接地性和非接地性两类，所运用的方式也存在差异性。最后是磁通检测。通过对磁通在径向与切向之上的分量变化，进而断定定子故障。

3 结束语

我国煤矿机电设备机械故障检测诊断技术的研究，比之国外起步较晚，整体水平也相对落后。然而随着近几年的发展和广泛的应用，该项技术已经为煤矿机电的运用提供了良好的保障，使得有关工作人员能够及时掌握运行状况，提高对设备的维护效率。进一步的降低企业在设备之上的成本费用，同时不断的提高设备运行的安全性和稳定性。

参考文献：

[1]温勇.煤矿机电设备管理中机械故障检测诊断技术的应用分析[J].机电信息，2013，06：107+109.

[2]殷华.论故障检测诊断技术在煤矿机电设备中的应用[J].科技风，2013，08：67.

[3]李旭东.论煤矿机电设备中故障检测与诊断技术的应用[J].科技致富向导，2013，05：308+350.

故障检测及诊断 篇9

支持向量机在机载设备故障诊断及预测中的应用研究

支持向量机是一种基于统计学习理论的机器学习算法,采用结构风险最小化原则代替经验风险最小化原则,较好地解决了小样本学习问题;采用核函数思想,使非线性空间的问题转换到线性空间,降低了算法的`复杂度;具有良好的泛化能力.针对机载设备故障诊断及预测等工程实际应用中遇到的典型故障样本缺乏、先验知识不足等采用神经网络等其它方法无法解决的问题,提出利用支持向量机应用在机载设备故障诊断及预报中.

作 者：邸亚洲 李宝亭 袁涛 DI Ya-zhou LI Bao-ting YUAN Tao 作者单位：海军航空工程学院青岛分院,山东,青岛,266041刊 名：科技信息(科学・教研)英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(2)分类号：V2关键词：支持向量机 机载设备 故障诊断及预测 统计学习理论

飞机故障诊断技术 篇10

2．故障按其对功能的影响分为两类：功能故障和潜在故障。

功能故障是指被考察的对象不能到达规定的性能指标；潜在故障又称作故障先兆，它是一种预示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态或事件。

3．故障按其后果分四类：

平安性后果故障：采取预防维修的方式；使用性后果故障：对使用能力有直接的不利影响，通常是在预防维修的费用低于故障的间接经济损失和直接修理费用之和时，才采用预防维修方式；非使用性后果故障：对平安性及使用性均没有直接的不利影响，只是使系统处于能工作但并非良好的状态，只有当预防维修费用低于故障后的直接维修费用时才进行预防维修，否那么一般采用事后维修方式；隐患性后果故障：通常须做预定维修工作。

4．故障按其产生原因及故障特征分类可分为早期故障、偶然故障和损耗故障。偶然故障也称随机故障，它是产品由于偶然因素引起的故障。对于偶然故障，通常预定维修是无效的。耗损故障是由于产品的老化、磨损、腐蚀、疲劳等原因引起的故障。这种故障出现在产品可用寿命期的后期，故障率随时间增长，采用定期检查和预先更换的方式是有效的。

5．故障模式或故障类型是故障发生时的具体表现形式。故障模式是由测试来判断的，测试结果显示的是故障特性。

6．故障机理是故障的内因，故障特征是故障的现象，而环境应力条件是故障的外因。

7．应力-强度模型：当施加在元件、材料上的应力超过其耐受能力时，故障便发生。这是一种材料力学模型。

8．高可靠度状态〔图1.2-2〔a〕〕：应力和强度分布的标准差很小，且强度均值比应力均值高得多，平安余量Sm很大，所以可靠度很高。

图1.2-2〔b〕所示为强度分布的标准差较大，应力分布标准差较小的情况，采用高应力筛选法，让质量差的产品出现故障，以使母体强度分布截去低强度范围的一段，使强度与应力密度曲线下重叠区域大大减小，余下的装机件可靠度提高。

图1.2-2〔c〕所示为强度分布标准差较小，但应力分布标准差较大的情况，解决的方法最好是减小应力分布的标准差，限制使用条件和环境影响或修改设计。

图1.2-2

应力、强度分布对可靠性的影响

9．反响论模型：

如果产品的故障是由于产品内部某种物理、化学反响的持续进行，直到它的某些参数变化超过了一定的临界值，产品丧失规定功能或性能，这种故障就可以用反响论模型来描述。

串连式反响过程：总反响速度主要取决于反响最慢的那个过程的速度。

并联式反响过程：总反响速度主要取决于反响最快的过程的速度。

10．最弱环模型〔串连模型〕：认为产品或机件的故障〔或破坏〕是从缺陷最大因而也是最薄弱的部位产生

11．故障树分析法简称FTA法〔Fault

Tree

Analysis〕

故障树分析法是一种将系统故障形成的原因由总体至局部按树状逐级细化的分析方法。

故障树分析法将最不希望发生的故障事件作为顶事件，利用事件和逻辑门符号逐级分析故障形成原因。优点：直观、形象，灵活性强，通用性好；缺点：理论性强，逻辑严谨，建树要求有经验，建树工作量大，易错漏。

12．顶事件和中间事件〔矩形〕

底事件〔圆形〕

开关事件〔房形〕

省略事件〔菱形〕

13．逻辑与门

逻辑或门

逻辑非门

异或门

表决门K/N门

表决门：仅当n个输入事件中有k个或k个以上发生时，输出事件才发生。

14．建树步骤

§顶事件选取原那么：

1)必须有确切的定义，不能含混不清、模棱两可。

2)必须是能分解的，以便分析顶事件和底事件之间的关系。

3〕能被监测或控制，以便对其进行测量、定量分析，并采取措施防止其发生。

4〕最好有代表性。

15．〔1〕系统级边界条件

顶事件及附加条件（系统初始状态，不允许出现事件，不加考虑事件)

〔2〕部件级边界条件

元部件状态及概率，底事件是重要部件级边界

利用边界条件简化：

与门下有必不发生事件，其上至或门,那么或门下该分支可删除；

与门下有必然发生事件,那么该事件可删除;

或门下有必然发生事件，其上至与门,那么与门下该分支可删除

或门下有必不发生事件，那么该事件可删除

16．n个不同的独立底事件组成的故障树，有个可能状态，故可有个状态向量。

17．与门结构故障树的结构函数

18．或门结构故障树的结构函数

19．k/n门结构故障树的结构函数

20．底事件的相干性

假设对第i个底事件而言，至少存在一对状态向量Y1i=(y1,y2,…yi-1,1,yi+1,…,yn)记作(1i,Y)和Y0i=(y1,y2,…yi-1,0,yi+1,…,yn)记作(0i,Y)，满足Φ

(1i,Y)>

Φ

(0i,Y)，而对其它一切状态向量而言，恒有Φ

(1i,X)

≥

Φ

(0i,X)成立，那么称第i个底事件与顶事件相干。

如果找不到状态向量满足Φ

(1i,X)

Φ

(0i,X)，那么称第i个底事件与顶事件不相干。

相干结构函数：Φ(X)满足：

故障树中底事件与顶事件均相干；

Φ(X)对各底事件的状态变量xi(i=1,2,…n)均为非减函数

21．相干结构函数的性质

〔1〕假设状态向量X=(0,0,…0)，那么Φ(X)=0；

〔2〕假设状态向量X=(1,1,…1)，那么Φ(X)=1；

〔3〕假设状态向量X≥Y(即xi

≥yi,i=1,2,…n)，那么结构函数Φ(X)

≥

Φ(Y)；

〔4〕假设Φ(X)

是由n个独立底事件组成的任意结构故障的相干结构函数，那么有

即任意结构故障树，其结构函数的上限为或门结构故障树结构函数，而下限是与门结构故障树结构函数。

22．假设状态向量X能使结构函数=1，那么称此状态向量为割向量。在割向量X中，取值为1的各分量对应的状态变量〔或底事件〕的集合，称作割集。割集是导致顶事件发生的假设干底事件的集合。假设状态向量X是割向量〔即=1〕，并对任意状态向量Z而言，只要Z

23．假设状态向量X能使结构函数=0，那么称此状态向量X为路向量。在路向量X中，取值为0的各分量对应的状态变量〔或底事件〕的集合，称作路集。路集是使系统不发生故障的正常元件的集合。假设状态向量X是路向量〔即=0〕，并对任意状态向量Z而言，只要Z>X，恒有=1成立，那么称X为最小路向量，最小路向量X中取值为0的各分量对应的底事件的集合，称为最小路集。最小路集是使系统不发生故障的必要正常元件的集合。

24．用最小割集表示结构函数：

25．用最小路集表示结构函数：

26．掌握化相交和为不交和，求顶事件概率〔此法最简单易于理解，故采用之〕：

式中为故障树的最小割集，将上式化成单独项〔形如这种形式〕的逻辑和，将式中的用代替，用代替。这样便可得到顶事件发生的概率为：

27．底事件的发生对顶事件发生的影响，称作底事件的重要度。

l

概率结构重要度：仅由单个底事件概率的变化而引起顶事件概率发生变化，那么顶事件概率对底事件概率的变化率称作该底事件的概率结构重要度，简称概率重要度，记作。数学表达式为：

。上式可以看出概率重要度较大的底事件，其概率发生变化，那么对顶事件概率变化的影响是比拟大的。

l

结构重要度：第i个底事件的结构重要度定义为该底事件处于关键状态的系统状态数与其处于正常状态的系统状态数之比。当系统由n个独立元件组成时，那么可表示为：，为该底事件处于关键状态的系统状态数，可由下式表示：

所谓底事件的关键状态是指该底事件状态变量由0变为1时〔该元件由正常变故障〕，故障树的结构函数也由0变为1〔系统由正常变故障〕的状态。

用以下原那么求结构重要度，在概率重要度的根底上，令各底事件的概率均为1/2，那么所求结构重要度与其底事件的概率重要度相同。

l

关键重要度：，由此可见，底事件的关键重要度是指顶事件概率相对变化量与引起此变化的底事件概率相对变化量之比的极限。

28．故障隔离手册〔FIM〕和故障报告手册使用同一的故障码，该故障码为8位数：左起前两位为故障所在章号〔系统〕，3、4位为节号〔子系统〕，5、6位为工程号，7、8位表示故障件位置。

29．无空勤人员提供故障码时的故障隔离程序

–

故障必然归入下面四种情况之一：

有相应的EICAS信息的故障；

有机内自检程序〔BITE〕的故障；

有适用的维修控制显示板〔MCDP〕信息的故障；

以上信息全没有的故障。

假设报告的问题上述三种信息均有，那么故障分析顺序为优先考虑执行有EICAS信息的排故程序，其次是机内自检程序，最后是考虑执行有MCDP信息的排故程序。

30．查找故障的典型概率法〔P75〕重点看，有计算。

概率法应用的条件：故障是由某一元件故障引起；查找故障不会引入新故障。

概率法应用的参数：

检查次数〔一次检查、平均检查次数

检查时间〔一次检查时间ti、平均总检查时间

检查工作量(一次检查工作量ti、平均总检查工作量

检查费用〔一次检查费用Ci、平均总检查费用

适用范围

–

逐件检查系统

–

分组检查系统

31．32．

分组检查的方法：两分法、等概率法、最小时间法。

u

两分法：要点--符合机件数大致相等的要求；

最少检查次数与最大检查次数：

1)

假设系统由n个机件组成，满足2m

n

2m+1〔m为正整数〕，那么系统最少检查次数为m次，最大检查次数为〔m+1〕次，平均检查次数

Sm--第m次可查出故障的机件零件号组成的集合，同理。-零件号为j的机件故障的条件概率。

2〕

假设系统机件数恰好满足n

=

2m，那么只需且必须经过m次检查，才能查出故障原因，平均检查次数Nm

=

m

u

等概率法：要点--先把系统按每组各机件故障条件概率之和大致相等分成两组，检查故障条件概率之和较大的那组，确定故障件所在局部。再将存在故障件的那一组按每组各机件故障条件概率之和大致相等分成两个分组，检查故障条件概率之和较大的一组，确定故障原因所在。如此继续下去，直至查出故障原因为止。

u

最小时间法：要点--每组各机件故障条件概率之和大致相等。

对各组计算检查时间消耗率h，h

=

å

(bi/

ti)，选择h较大的一组进行检查

33．信息量应该是该信息出现概率的单调减函数

信息量＝，P——信息量出现的概率，信息量的单位是“比特(bit)〞

–

假设有n个信息同时出现，它们对故障诊断提供的信息量要比单一信息提供的信息量大

–

当n个信息相应的事件互相独立时，n个信息共同出现时的信息量等于各个信息的信息量之和，即信息量具有可加性

34．现代信息论中，“熵〞是系统不确定程度的度量

假设系统A有n个状态A1,A2,…,An，系统随机处于相应状态的概率分别为P(A1),P(A2),…,P(An)，那么系统的熵定义为

35．复合系统的熵：设系统A有n个可能状态，系统B有m个可能状态

从而复合系统的熵为

A、B互相独立：H(A+B)=H(A)+H(B)

A、B统计相关：

H(AB)=H(A)+H(B/A)=H(B)+H(A/B)

A条件下B的熵值：

36．定义系统B为判断A所处的状态提供的平均信息量为

也被称为系统B包含有关系统A的平均信息量。

37．目视检查是飞机结构完整性检查的最根本、最常用的检查方法，也是保证飞行平安的重要手段之一。

当蒙皮离开铆钉头并形成目视可见的明显间隙，铆钉周围有黑圈，均说明铆钉已松动。

铝合金和镁合金腐蚀初期成呈白色斑点，开展后出现灰白色腐蚀产物粉末。

不锈钢的腐蚀往往是出现黑色的坑点。

38．气密舱的密封检查：流量法和压力降法。流量法更适用于泄漏量较大而容积小的气密舱。压力降法设备简单，测法简单可靠。气密舱和结构油箱泄露包括可控制泄露和不可控制泄露。

影响密封舱结构密封性的因素：

环状缝隙影响因素；平面缝隙影响因素；加工与装配质量的影响。

39．涡流检测的根本原理

检测线圈通交流电，在线圈周围产生交变的初级磁场，当检测线圈靠近被检测的导电构件时，在交变的初级磁场作用下，构件中感生交变的电流——涡流。涡流在构件中及其周围产生一个附加的交变次级磁场，次级磁场又在线圈内产生感应电流，它的方向与原电流方向相同。当构件中产生裂纹或有其它缺陷，检测线圈与其接近时，涡流发生畸变，影响次级磁场，进而影响检测线圈中的感应电流，检测线圈中的电流的变化，说明构件发生损伤。

40．涡流检测分为高频涡流检测〔>50kHz〕和低频涡流检测。

趋肤效应：涡流的磁场会引起交变电流趋向构件外表，外表电流密度最大，随着深度增加，电流密度减弱

41．涡流检测法的适用范围

Q

检查导电构件的疲劳损伤和腐蚀损伤。对铝合金是首选的无损检测方法

u

不适用非金属构件，如塑料、玻璃纤维复合材料等的损伤

Q

高频涡流可检测试件外表或近外表的损伤，而低频涡流可检测构件隐蔽面或紧固件孔壁上的损伤

Q

对于钢构件一般不采用涡流检测法探伤。

Q

不能检测出平行于探测面的层状裂纹。

Q

厚度小于1.5

mm的薄板材，板边缘或紧固件孔边的边界效应较大，给检测带来一定的困难

42．超声波检测法：高频声束〔频率在20kHz以上〕射入被检材料，经过不同介质分界面会发生反射，检测者分析反射声束信号，便可确定缺陷或损伤的存在及其位置。

超声波的发射与接收是利用压电材料的压电效应来实现的超声波是一种波长比光波长，比普通电波短，频率高于20kHz的机械波

43．纵波检测法的适用范围：

Ø

易检测出与工件探测面走向平行的缺陷

Ø

受仪器盲区和分辨力的限制，外表和近外表检测能力低

Ø

适用于检测大面积的厚工件，定位简单

横波检测法的适用范围：

Ø

可发现与工件外表成一定角度的缺陷或损伤

Ø

辅助纵波检测，检测垂直于探测面的缺陷或损伤。

应用：可检测金属、非金属、复合材料的内部及外表缺陷〔裂纹损伤和腐蚀损伤〕，对平面缺陷十分敏感，只要声束方向与裂纹面夹角到达一定要求，就可清晰地显示出裂纹损伤

44．磁粉检测的原理：〔通过检测漏磁来发现缺陷〕

铁磁试件被磁化后，假设试件存在外表或近外表缺陷，会使试件外表产生漏磁。铁磁性工件中存在着许多小磁畴，磁化前，磁畴随机取向，磁性抵消；被磁化时，磁畴规那么排列，呈现磁极。当工件外表或近外表存在与磁化方向近于垂直的裂纹缺陷时，磁力线会弯曲，呈绕行趋势，溢出外表的磁力线叫做缺陷漏磁。漏磁场强度取决于缺陷尺寸、方向和位置以及试件的磁化强度。漏磁场强度越大，缺陷部位越容易吸附磁粉，越能显示出磁粉迹痕，观察磁粉迹痕判断缺陷所在。

l

周向磁化法：直接通电法、电极法、芯棒法

l

纵向磁化法：线圈法、电磁铁法、感应电流法

l

复合磁化法

适用于铁磁性构件外表或近外表缺陷〔或裂纹〕。主要检测锻钢件及焊件，不适用于奥氏体不锈钢〔非磁性材料〕。

注意：磁粉检测后要对零件进行退磁。

45．传统的故障诊断方法包括逻辑诊断方法、统计诊断方法和模糊诊断方法。

46．逻辑诊断法师根据故障特性〔故障信息或征兆〕与故障状态的逻辑关系，运用推理的方式进行故障诊断的方法。

有效决策规那么：将有效逻辑基中全部变元〔取值为１〕或逆变元〔取值为０〕逻辑乘，再求逻辑和．

有效决策主范式：从决策规那么出发，通过逻辑运算，得到全部变元或逆变元逻辑乘的逻辑和．

概括逻辑诊断步骤:

1.确定考虑的因素,建立决策规那么;

2.建立有效决策规那么或有效决策主范式;

3.将给定元件状态的元件变元或逆变元组成征兆函数,待定元件变元或逆变元组成成因函数,进行状态识别或故障诊断.注：此节求有效逻辑基，通过分析故障成因函数查找故障原因是重点。

47．统计诊断方法：

确定临界值是重点。

根据对平均冒险率的分析，提出以下四种确定临界值的方法：

最小冒险法、最小错误诊断概率方法、极小极大法和纽曼-皮尔逊方法。

n

在满足平均冒险率最小的条件下，即使=时，确定临界值的方法称为最小冒险方法。

n

当==，==时，最小错误诊断概率方法确定临界值得条件和最小冒险法完全相同。

n

在使平均冒险率取极大的同时，使平均冒险率取极小，这样确定临界值的方法称为极小极大法。

n

纽曼-皮尔逊方法：要正确地估计错误诊断的代价往往是十分困难的，为此往往采用使某种诊断错误概率降低到最小的原那么。

例题：根据滑油中含铁量监测发动机机匣的工作状态。设由统计资料得到：在正常状态下含铁量的均值〔1p.p.m=1毫克/升〕，在异常状态下含铁量的均值，标准偏差为；含铁量为正态分布，并发动机处于正常状态的概率为=0.8。试用最小错误诊断概率法：

〔1〕详细推导确定临界值的公式

〔2〕计算临界值x0

48．模糊诊断方法〔重点看该书最后两页〕：

设分别表示m种故障成因，它们是征兆群空间X〔论域U〕上的m个模糊子集，为相应的m个模糊子集的隶属函数。对U中的任一元素，如果，那么判断隶属于模糊子集，这就是最大隶属原那么。

隶属函数计算式：其中〔i=1，……，n〕表示第i个征兆出现的状态，征兆出现取1，不出现取0，是权系数，即诊断矩阵中第i行，第j列的元素。根据最大隶属度原那么判断故障成因，从而判断故障成因。