化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册（上） .pdf

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1、 第一章化工设备概论 第一节化工设备基础知识 一、化工设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传 热，传质和化学反应等过程，或用于储存物料。 二、化工设备的分类 ! “按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定 床或液态化床）和管式炉等。 # “按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等） 。非金属设备（陶 瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷 等）其中碳钢设备最为常用。 $ “按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压 设备（操作压力小于% 规范） 、

2、日本制订的压力容器标准 （简称? % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % 第一篇化工机械设备基本知识 图! “ # “ ! $力对点之矩 !%（“）（/ 0） 由 #!%! “,4 % ) “ / 0，塔高-! ( “ .，塔底用 螺栓与基础紧固联接。塔体的风力可简化为两段均布载荷，- ） 。此时轴的$ “段内各横截面上扭矩的绝 对值最大，为危险截面，其最大扭矩值为 ! #;! ) 6 2 ) 6 5 “ ! 0 6 ) ,（7 :

3、 .） 最大扭矩在% ） 。 #等，这两种材料的强度高，价格较廉，但切削性 能和抗胶合性能不如锡青铜；! 5!# 7 5且直径较大的蜗轮，可采用灰铸铁+ ) ! - $或 + ) # $ $等。另外，也有用尼龙或增强尼龙来制造蜗轮的。 # “蜗杆、蜗轮的结构 （!）蜗杆的结构 蜗杆一般都与轴制成一体，称为蜗杆轴。只有当蜗杆直径较大（蜗杆齿根圆直径 “A !与轴径“之比大于! “ B）时，才采用蜗杆齿圈和轴分开制造的形式，以利于节省材料 和便于加工。蜗杆轴有车制蜗杆和铣制蜗杆两种形式（图! C / C ! ） ，其结构因加工工 艺要求而有所不同，其中铣制蜗杆的“ A !，故刚度较好。 （#）蜗轮

4、的结构 蜗轮的结构有整体式和组合式两种。 整体式图! C / C ! D（E） 的结构简单，制造方便，但直径大时青铜蜗轮的成本较 高，适用于蜗轮分度圆直径小于! $ $ 7 7的青铜蜗轮和任意直径的铸铁蜗轮。 组合式蜗轮由齿圈和轮芯两部分组成。齿圈用青铜制造，轮芯用铸铁或铸钢制造， 以节省贵重的有色金属。组合式蜗轮轮芯和齿圈的联接方式有三种：压配式、螺栓联接 式、组合浇注式。 压配式是将青铜齿圈紧套在铸铁轮芯上图! C / C ! D（;） 。这种结构制造简易， ! # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # #

5、# # # # # # # # # # # # # # # # # # # 第一篇化工机械设备基本知识 图! “ # “ ! $蜗杆的结构 图! “ # “ ! %蜗轮的结构 常用于直径较小（! 7 类焊缝的焊脚，在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。补强圈的焊脚， $)( $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 当补强圈的厚度不小于! “ “时，其焊脚等于补强圈厚度的#

6、$ %，且不小于! “ “。 图! “ # “ $ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 够时，也可按! “ # $ % 2 ! , 2( ) * !无损检测=渗透检测 ( “ . 9 3 # 4 # 6 ; ?#8 5 式中 ; ; # 式中 (C 未经滤波的峰0峰振限定值，“8； #! $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

7、 $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ 第二篇化工机械设备质量控制与质量检验 ! 邻近某临界转速的运行转速，! “ # $。 % % + ) “! / 1 ,离心泵、混流泵和轴流泵验收试验 规范;级和, + + +! / 1 1离心泵、混流泵和轴流泵验收试验规范.级 。 ),% # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 化工机械设备安装调试、故障诊断

8、、维护及检修技术规范实用手册 表! “ # “ $离心泵检验、试验的内容和要求（摘自! “ # $ % 铸件需与! / 0 12 $ % ! 中标准照相图片相比较，对每种缺陷不应超过下列规定 ! 种类缺陷最大严重程度种类缺陷最大严重程度 “ 线性断裂 $# 冷铁和型心撑 ! $ $ 冷缩 %9 疏松度 ! $ % 夹渣 %条规定的检验方法。验收标准为： 焊接件 ! / 1 2规范第!篇、第“分篇附录）的压力进行水压试验 （#）管道、压力容器、过滤器、冷却器、加热夹套以及类似情况应以( * #倍最大许用 工作压力或按照现行规范进行水压试验 45! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

9、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二篇化工机械设备质量控制与质量检验 续表 项目内容 性 能 试 验 直 接 驱 动 泵 （!）泵应在制造厂内进行足够时间的运转，以取得完整的试验数据，包括速度、排 出压力、吸入压力、气体入口压力、气体排出压力和流量 （“）泵应在额定速度的“ # $、# % $、，受压件表面 和密封处无冒汗和渗漏 阀座与球或阀座与阀盘的配合面应作煤油渗漏试验， 9 : ;内不应渗漏 %*“ # # # # # # # # # # # # # # # # #

10、 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 续表 项目内容 试 验 范 围 和 项 目 计量泵的试验分为型式试验、抽查试验和出厂试验三种 （!）属于下列情况之一者，需进行型式试验：新产品首制样机；系列新产品的样机， 样机试验合格后，比该样机功率小，排出压力低的新产品可不作型式试验；成批生产的老 产品在设计、工艺和材料有重大变化时以及转厂产品 （“）属于下列情况之一者，需进行抽查试验；成批生产的产品均应定期进行抽查试 验；系列产品的样机已作型式

11、试验时，其他产品应作抽查试验。抽查试验台数如下。 批量数，台 ! ! #! ! ! $ #“ $ # 抽查试验数量，台 !“$ （$）每台泵应进行出厂试验 计量泵试验项目如下表，表中# 应进行试验；$ 按用户需要进行；% 不 进行试验 试验项目型式试验抽查试验出厂试验 空载试验 负荷试验 连续运转试验 性能试验 流量标定试验 计量精度试验 汽蚀性能试验 特殊试验 隔膜泵安全阀开启试验 噪声试验 # # % # % # $ % $ # ! 8 ; - $ 2 6 , / $ 1 $ ! ; 6 ! * 2 、/ * 0 6 , / $ 1 $ ! ; 6 ! * 2 ）正弦量频率的9 +倍，圆频

12、 率的单位是单位时间内的弧度数。 ?9 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 !“#通频（! “ # $ % 时域（! 3 - , “ *3 频域（! 3 - , “ *3 # $ ( ) $ * % +）以频率为横坐标来描述运动规律。 ;随机过程（# , * ! 3 -. # 3 % $ 6 6）可以用统计特性来表征的时间函数的集合。 ? ;平稳过程（6 时间历程（各态历经

13、过程（$ # : 3 ! “ %. # 3 % $ 6 6）平稳随机过程中任一随机样本函数的时间平均值 与无限多个随机样本的函数在同一时刻的平均值相等，即时间平均等于集合平均。 B ;系统（6 + 6 系统识别（6 + 6 参考量（# $ $ # $ * % $）一个系统或部件上某点有关量作为基准量，其他点上的同 5A7 “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 类量与其进行

14、比较，则该基准量称为参考量。如果整个系统都用同一个基准量，则称为 公共参考量。 ! “ #级或电平（$ % 7 0 + 8 %）在与频带的中心频率成正比的带宽内具有相等能量的噪 声或振动。 ! % ? 3 % 7 * % 8 : 0 7 8 %）在定常线性系统中，输出与输入之比表示为输入 信号频率的函数，通常以幅频特性曲线、相频特性曲线、幅相特性曲线表示幅度、相移 与频率的关系。 ! A #频率分析（= % ? 3 % 7 * 2 7 2 $ 8 + 8）对测量信号在频率域上进行分析。 ! B #实时分析（ % 2 $ 1 + C % 2 7 2 $ 8 + 8）信号快速处理的时间能够满足动态

15、过程参数分辨 需要的分析。 “ . #中心频率“.（* % 7 1 % = % ? 3 % 7 * ）为通带的标称截止频率的几何均值。 “.-“3“ !# “3 “.- “ ! “! “. “ #- “ ! “! 相应的百分比带宽为 $% $ # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 过程。 ! “ #数模转换（$ % 5/ , 0 ( 0 1 2 1 - 0 :*# “ 5 *

16、 )$ ) “ # # （(， $，*）8$ 一般用带宽为9、中心频率为2的窄带滤波器来实现。 （5）对平稳过程的随机信号，功率谱密度为自相关函数的傅里叶变换，其表达式为 ! （(）!# $ +“ ! （“） , +,# ( “ 8$ （(%“） 式中 “!（“） 自相关函数； “ 时间延迟。 （#）功率谱密度还可表示为随机信号的傅里叶变换与其共轭复数的乘积，即 ! （(）!- ! （(） - %线性传感器（5 / ) , ( ?3 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

17、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 入力通常包括激振力、冲击力和约束力（又称测力计） 。 ! “ #压电传感器（$ % #标准传感器（/ + - . 0 - , 0 + , - . / 0 1 * : #横向轴（+ , - . / 3 ! #横向灵敏度（+ , - . / 3 9 #横向灵敏度比（+ , - . / 3 ; #传感器相移（+ , - . / 0 1 * - / 5 #滤波器（A % ) + / / + , ( 3 $ ) 5 6 + , 。 - ? #恒定带宽滤波器（ % + * 0 * (）在不引起系统规定的性

18、能指标产生永久变化的条件下， 允许超过测量范围的能力。 9 - #耐压（ #热零点漂移（( : % $ 0 + % $ 41 $ * ? (）系统工作温度偏离校正温度而引起的零点输出 的最大变化。一般以每变化- B时，零点输出的相对变化率来表示。 9 ( % 0 “ #安全温度范围（7 ? % ( % 0 - #工作寿命（4 3 #存储寿命（7 ( 4 $ % + * ? %）在规定的环境条件下，系统非工作状态下的允许存放时 间。 ; 5 #保险期（* . 7 / $ . 2 % 6 #校准，标定（2 + * ) $ ( * 4 .）用一定的试验方法，确定系统输入输出特性关系（特 性方程、特性

19、曲线和校正表）和精度的过程。 6 * . ? % * $ . ) ) + )）在固定因素的影响下，产生数值大小和方向是固定 的或按一定规律变化的误差。 8 “ #随机误差（) % , / + ?. ) ) + )）在偶然因素影响下，产生数值大小和方向是不确定的 误差。 8 0 #置信度（$ + , 4 / % , $ . + ? + ? .2+ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规

20、范实用手册 图! “ ! “ #经$ $ %得到频域波形 图! “ ! “ 2 ? 8 /在计算太阳黑子周期时，提出了周期 图法估计自功率谱密度。由于无法直接按式（) 9 ) 9 ) #）来计算随机过程的功率谱，因 此只能用有限长度丁的样本记录来计算样本功率谱，并以此作为信号功率谱的初步估计 值。现以% % （ 3 4%3 （ ?） 式中，, +（+ 0，*）称为自回归（( A B % . 7 - . 7 C C 6 / 7 ）参数。 对(（!）取自相关函数，-“ D .E （-）“） 这是工程上应用最广的定义，但不是最佳的定义，它失去了连续! “ # $ % 66 % % % % % % %

21、 % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 ! ! “ （# “， #）$% （# “） % （# #） %! （# “ 通常指阶跃响应曲线上 由稳 态 值 的- . /上 升 到 5 . /所需的时间 7 建立时间! “ 传感器建立足够精确稳 态响应所需的时间 阶跃响应曲线 ! 过冲（超调） 量% - 阶跃响应曲线第一次超 过稳态值的峰高 %-“ #( ) * ! “ = ) ! * ( # , 测量

22、动态双 向力及扭矩 机 床 加 工 力的测量 三 分 量 !? ! !: ; * ) ! * “ 1 0 ! “ = ( ! * ) # $ - ) ! ) “ 1 0 ; # “ “ 0 ? A B C公司 北戴河无线电厂 瑞士 = ? A B C公司 高灵敏 型力传 感器 9 / ; 9 : ; A $ % 4 % 4 $ 4 $ 4 4 3 4 8 4 $ 3 4 % 4 4 ! 4$4 5 % $ 4 4 5 4 3 “ $ 7 8 $ 3 4 4 北戴河 无线电厂 三向测 力传 感器 7 4 8 6 # 4 3 4 ! 5 2 6 5 8 #! 4$% 4 4 5 4 $ “ % 4

23、 $ 3 4 4 三向测 力平台 7 3 2 $ $ 4 $ 3 4 $ 4 ! 5 2 6 5 8 3$4 5 % 4 5 % $ 4“ 3 4 $ 6 4 瑞士 = ? A B C公司 !量程、灵敏度有单向与三向两类，三向为!-、!D、!E。 表! “ # “ $ 8压电式压力传感器分类 按弹性敏感 元件分类 按压电材 料分类 按承受压力分类 （$）活塞式 （见图! “ # “ #） （3）膜片式 （见图! “ # “ %，图! “ # “ 8） （$）石英晶体 （3）压电陶瓷材料 （$）低压 （3 ）中压 $ % 4 F G H （!）高压 （# ）超高压 # 4 4 4 F G H 6

24、%! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 图! “ # “ $膜片式石英压力传感器结构 （%）具有温度补偿、加速度补偿的低、中压纵向 效应压力传感器； （ 电荷 力 压力 三位 + $ . / ! $ $ + + + . / / ! $ % + 2 0 1! ! ? $ + “ 3 . / 端士( 5 6 7 8 9 : A 3 % 3 )电荷 加速度 三位 + $ , -

25、 ! $ -. /+ ! 0 1 ! $ + + 2 0 1 低噪声扬无二厂 A 3 % 3 # 电荷 电压 加速度四位 + + $ , - ! $ + + , -. /+ ! 0 1 ! ) + + 2 0 1 扬无二厂 A 3 % 3 %电荷 加速度 速度 位移 三位 + $ , - ! $ -. / + $ 0 1 ! $ + + 2 0 1 $ 0 1 ! $ + 2 0 1 $ 0 1 ! $ 2 0 1 扬无二厂 0 B “ * C电荷 加速度 力 三位相当于 + , 8 $ 6 7 5 # 6 5 # 6 5 # 6 5 $ + $ 5 + 6 5 ; ! + 6 ; # “ 7

26、 % ! $ 7 $ !# $ 9 $ + 7 + 6 # ; 美国 ? A 公司 B 4 ; B 4 % B 2 2 （$ + + 8 5）: （$ + + 8 5）: （2 7 8 5）: （; + ) *为 参考） $ + ! 7 + + + $ + ! 7 + + + 7 + ! 7 + + + % + , 8 $ + , + , ! + , + , 8 $ $ + , 8 $ 8 $ 8 + 6 ; （; 8 5） : （; 8 5） : （$ 5 8 5） : “ # + ! $ + + “ # + ! $ + + “ # + ! 7 + + ! ; 9 2 2 + 6 ! ! 西

27、德 C 0 ) D E 0 F 公司 G H % 7 4 + G H % 7 4 4 ! + 6 7 （! + 8 !）: $ + ! $ + + + 铅垂水 平二用 8 7 （I） 8 + 6 2 5 （!） 8 $ 6 4 $ 7 8 7 $ ! 8 $ + 6 # 7 5 ! + 6 5 2 5 + 6 4 “ 7 + ! $ 5 + !# ; 9 $ # # !5 ; 9 $ + $ + 6 5 2 + 6 # % 荷兰 G ) J K J G C 公司 （7）结构型式振动测量中常用的结构型式如图! “ # “ $ 5所示。其结构简单，主 要有一个固定在框架 上的扁平圆线圈组成，线圈用

28、多股漆包线或银丝绕制而成。一般置于传感器端部。 电涡流传感器由传感器、延伸电缆和前置器（G L M N O 公司 美国6 7 8 9 : ;公司 美国 ?公司 北京测振仪器厂 扬无二厂 天瑞公司 二、磁带记录仪和数据采集器 （一）磁带记录仪 是利用铁磁性材料的磁化原理记录信号的仪器，其特点如下。 （）工作频带很宽，可以记录1 . ! $ ? ! + $ 便携式动态数据采集器 数据采集器及管理软件包 数据采集器 设备状态参数采集器 数据采集器 便携式机械监测与诊断系统 数据采集器及电机诊断软件 袖珍式数据采集器及维修管理软件 数据采集器 振动数据采集器 振动数据采集器，设备维修管理软件包 双通道

29、数据采集器，设备维修管理软件包 数据采集记录仪 便携式故障诊断仪 便携式振动采集分析仪 便携式数据采集器 便携式数据采集器 数据采集与处理系统 数据采集仪 数据采集分析仪 数据采集器 频谱分析仪 机器分析仪（含“专家系统” ） 动态信号分析仪（多通道） 数据采集仪 单通道数据采集仪 数据采集仪 双通道数据采集仪 上海航空测控技术研究所 宝应振动仪器厂 宝应四明仪器厂 宝应四明仪器厂 北京测振仪器厂 西安交通大学 北京$ 分析得之。目前用于 ;的分析仪器，可参见频谱分析仪这一 节。 （三）相位测量仪表 在分析机器产生故障的原因以及转子的平衡过程中，相位是具有重要意义的因素。 测量振动相位的常用仪

30、表见表! “ # “ $ 1。 #%! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 表! “ # “ $ %工频的显示方法和仪器 序号传感器类别轴上标记显示仪 ?，预计可研制出$ ?以上的示波器。 #双通道示波器可同时显示两个波形，也可显示转子的轴心轨迹，用以判别转子在 运行过程中出现问题所在；并可进行趋势分析。 ),! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

31、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 示波器在最近几十年来发展很快，由电子管示波器发展到晶体管、集成电路示波 器；由模拟电路发展到数字电路；由通用宽带示波器发展到高速采样示波器、记忆示波 器、数字储存示波器、逻辑示波器等几十种类型的示波器。它还可与微机组成智能测量 系统。部分示波器的产品指标见表! “ # “ ! $。 （五）光线振子示波器 光线示波器是将被测的电信号转换为光束的偏转，然后把信号记录在感光纸上的一 种记录显示设备结

32、构示意，见图! “ # “ % 公司 美国 ? A = B公司 日本 岩通公司 中国 上无二十一厂 宽带示波器 带宽，6 6 “ % , “ ! * * E E 8 $ % ! “ 8 * E / ! “ F “ * * 取样示波器 带宽，7 6 “ % , , ! * * ! * * * 6 E # 8 8 ! ! 8 * ! * * I J !B E K , “ * % I J !B 高灵敏度示波器 最高灵敏度，!LI J . * * . F “ % ! * ! 振子内阻； #振子线圈；!4串联电阻；!5并联电阻 四、信号分析处理设备 信号分析处理是故障诊断的前提和基础。因此，信号分析处理

33、设备在故障诊断中有 着极其重要的地位。 ? A , 6 B图） 、冲击响应谱图以及连续显示模态动态过程等，使分析结果更为形象直观。 （C）为扩大和发展新的分析功能提供了条件，如结构振动研究方向的振动模态分 析，参数识别，在机器故障诊断研究方面的倒谱分析，以及在材料振动疲劳研究方面的 穿级计数、雨流统计新技术等。 / D类型 （0）以通用数字计算机为中心的综合分析系统是以小（微）型计算机为中心，并配 以相应的外围设备。3 3 4是由软件实现的，对常用的振动分析项目备有专门的标准程 序，一般还备有常用算法语言，可作小型题目的计算，使用比较灵活，如美国通用无线 电公司的49 0 E / 7，法国F

34、公司的G ! H I J K L 4 8，日本无线电公司的J M 3 N O，J M 3 N 0 C， 日本小野测器公司的 ? 7 8图 长宽高 A AA AA A # # , ( + , 3 ( , 质量 ( , 1 B 生产厂 天津电子 仪器厂 西北工大 北京宣武 仪器厂 长江科学 仪器厂 宁波东风 无线电厂 !C! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 表! “ # “

35、 ! #国外部分频谱分析仪技术参数示例 型号 $ % ? A B C ? A B C ? A B C 2 ? 3 * 6 加速度（峰值） * + ) ! ) 3 3 + 3 ,- . * + ) ! ) 3 3 + 3 ,- . 速度（有效值） * + ) ! ) 3 3 + 3 , ,- 位移（峰峰值） ) ! ) 3 3 3“, ) * ! $ * 4 ) 4 ! $ * 4 ) * ! ) 4 ) * ! ) 4 $ / 8 9 . . 3 0 ) 3 * ; 液晶显示北 京振通检测 技术研究所 86! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

36、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 表! “ # “ ! $部分便携式% % .变换器, +位, +位, 7位, +位 主要功能瞬态捕捉； 平均处理；幅 值概率密度； 自功率谱；频 率细化；阶次 比；三 维 显 示；实时跟踪 频谱分析和 数据采集同时 进行；实时频 谱、时间波形 分析；连续振 幅、转速、相 位测量；实时 频率跟踪；波 特图；奈奎斯 特图；三维显 示 窗口风格图 形用户界面； 频谱及时域波 形图；实时极 坐标相位、幅 值；转 速 显 示；

37、瞬 态 捕 捉；细 化 功 能；三 维 图、 波特图；转速 图；传递函数 复谱；线性 谱；自、互功 率谱；自、互 相关函数；相 干函数；传递 函 数；倒 谱； 轨迹显示；奈 奎斯 特 图 , ! 和 倍 频 程 分 析；概 率 密 度；概 率 分 布；细化功能 幅值谱；自、 互功率谱；自、 互相关函数相干 函 数，传 递 函 数，频响函数， 脉冲响应函数 长 + 6 $! 6 !$ 生产厂（日）小野测器 （美）? ) *公司 （美）恩泰 克“爱迪 宁波东风 无线电厂 北京测振 仪器厂 （二）专用振动分析仪 , 6滚动轴承监测仪 滚动轴承在运转中，由于滚动体、滚道、润滑油存在缺陷，会使金属间产生

38、冲击， 形成压缩波的信号，经窄带滤波（通常中心频率为! ( ! # ( 5 3 4）后，其幅值大小直接体 现了轴承损坏情况。据此值的变化情况可以判断轴承的工作状态。据此原理而设计的轴 承诊断仪有瑞典的) / 公司生产的) / “ # ! ;和国产的 A “ ,冲击脉冲计，两者的基 本原理和使用方法基本相同。 A “ ,型冲击脉冲计如图! “ # “ ! #所示。该仪器由探头$（加速度传感器）所拾 得的信号，经过中心频率为! + 5 3 4的带通滤波器滤波后，进入衰减器和放大器，然后经 包络检波得到解调后的信号。该信号与电压比较器设定的电压值比较，当超过此设定电 压值时，就会使多谐振荡器产生,

39、6 - 5 3 4的音频信号，使扬声器发出声音或使二极管发 光。 07! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 图! “ # “ ! # $ % ）可应用于( ) ) ! ! ) ) ) ) 1，而转速作为一个特殊 的信号。监测分析系统硬件的基本结构如图 - ; - ?所示。各部分功能见表 - ; - ; *。 表 - ; - ; 回转机械监测信号分类 类别监测参数属性 性能

40、参数负荷、功率等慢变参数 状态参数压力、温度、流量等慢变参数 振动参数振幅、相位、频率等快变参数 物理类参数声、光等快变参数 润滑油参数慢变参数 （二）监测和诊断系统的软件 为使系统的硬件能充分发挥功能，必须有良好的软件来支持。软件设计除了满足监 测及诊断功能外，也有可靠性问题，如设计不当会出现“死机”等现象，此外，还应充 分考虑用户方便，具有与用户友好的界面等。 根据监测与诊断系统的功能和硬件的设置，软件可相应地划分为采集软件、监测分 析软件和诊断软件等，其功能见表 - ; - ; ?。 =? ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

41、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 图! “ # “ ! $监测分析系统硬件结构框图 表! “ # “ # %监测诊断系统硬件的功能简介 硬件名称硬件功能 电平变换 把传感器、变换器输出的电平变换为计算机可接受的电平范围内，如电涡流传感器 输出的是% 目标尺寸 显示速度 )次读数 秒，记录仪输出：连续 ,系列 探测器种类 碲 镉 汞 （3 ） 0 光 伏 锑 化 铟（? 7 A） 光 伏 锑 化 铟（? 7 A） ! 4元线阵 碲镉泵 铂硅焦平面 * - 4 4 4个探

42、测器 制冷方式液氮制冷液氮制冷热电制冷热电制冷热电制冷 #4# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 化工机械设备安装调试、故障诊断、维护及检修技术规范实用手册 续表 技术参数 型号 ! “ # $ %型 % ! ( ; 8( ; 8( ; %( ; %( ; % 测温精确度 ( ; % 7 !( ; 8 ) !( ; : ! 视 场 角 垂直， （?） 8 (: ( 水平， （?） 8 78 7 标 准 8 ( 8 ( 望 远

43、)8 (% : )8 )% ) 扫描线数，线 帧 行频，线 4 帧频，帧 4 帧周期，4 7 ( 8，9，. 7， 7， ) D % ; )8( ; % % 显示分辨率 8 7 (像素 线8 7 )像素 线% ) 7像素 行 9 . (（行）D 7 % 8（像素） : 8 ( D 8 9 9 D % ( E 3 F 伪彩色分层数，层 % 8 .8 7 ; 9 $ $ ;所示，结构组成见表; $ $ : A，主要技术参数见表; $ $ $ $ ;静态激光对中仪 % $发射器（包括：!$半导体；“$透镜；#$分光器；$滤镜；%$透镜； $微处理机； $托架；: $驱动机； ? 7 = ! 通道）

44、，能实时显示缺陷的产生，扩 展过程和位置，并能判断缺陷的危险程度和报警等 长春试验机研究所 美国 油品分析仪和= 4 ? 磨损颗 粒分析仪” （#）分析式铁谱技术的改进和非磁性材料铁谱分离技术取得了进展 !4# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三篇化工机械设备故障诊断、状态监测、维护检修常用技术 表! “ # “ $ %往复式压缩机、发动机和回转机械监测仪示例 项目说明 仪器名称 ) 年英国科学 家乔治 布尔（? 0 5

45、0 A % 0）首先提出了布尔代数。2 B = 年英国的阿兰图林（C 8 5 ( $ ( ） 发表了“智能机器”一文。2 B D E年又发表了“计算机与智能”的著名论文，提出了图 林智能检验方法。2 B D D年美国工程师塞穆尔（! 3 F 3 + 7 - 8 0 %）应用第一个启发式程序， 编制了一套跳棋程序。2 B D G年在美国新罕布什尔州达茅斯大学举行的一次青年科学工 作者的会议上，诞生了人工智能学科。同年，! 3 # 0 9 0 % %、H 3 ! 3 + $ - (、I 3 1 3 + J 7 9合作编 制程序“逻辑理论家” ，用计算机证明了罗素K怀德所著的数学名著数学原理中第 二

46、章未经证明的D 4个定理。2 B G E年，! 3 # 0 9 0 % %、H 3 ! 3 + $ - (发表了“通用解题程序 ? L +”（? 0 ( 0 5 7 % L 5 . % 0 -+ % M 0 5） ，紧接着成功地解决了“机器人规划”中“猴子摘香蕉问 题” 。同年，美国麻省理工学院的F 7 1 7 5 * J ,教授研制出可以方便处理各种符号的表处理 用语言N “ + L。2 B G 2年，F $ ( ; % $ , . 2 + 4 $ .= ( + , % $ ? 4 $ *） ，不精确推理（/ $ ( + 3 .= ( + , % $ 4 $ *）和基于实例的推理（ + ,

47、( 9 A + , ( )= ( + , % $ 4 $ *）等。 （三）发展情况 B C D C年，美国斯坦福大学根据卡耐基 梅隆大学E ( 4 3公 司开始研制电厂智能诊断系统，! “ # .、发电机, 3 7 1 .、水化学? 9 3 1 .三个在线 智能诊断系统，以及电站数据中心A . ?和诊断运行中心；最近，还有1 B B公司推出的 在线热信息监测系统C 0 D，E F D - ,公司的热性能咨询系统G 0 A 1，- A H 研制的锅炉管子 诊断系统- D ? 1 H 0 1等等。国内在智能诊断系统方面也取得不少成果，如哈尔滨工业大 学的大型旋转机械故障诊断专家系统I I I .

48、- D；华中科技大学的汽轮机工况监测与诊 断系统J B 0 , I .，. I . D。另外，西安交通大学、清华大学、上海交通大学、东南大学、 郑州工学院等也先后开展了设备诊断和诊断系统的研究工作。 故障诊断专家系统在化工领域得到了广泛应用。在国外，有日本出光公司和霍尼维 尔公司的芳烃分馏塔在线异常诊断专家系统；英国A 1公司的丁二烯装置异常诊断专家 系统等。在国内，也有清华大学的萃取塔诊断专家系统；中国科技大学的常减压生产装 置异常诊断专家系统等等。 四、若干研究热点 （一）神经网络 近年来，以人工神经网络（1 E E）为代表（包括神经网络、模糊理论、遗传算法及 它们的融合）的智能计算技术成为许多领域的研究热点，在故障诊断领域的应用研究也 取得了很大的进展。研究结果表明，1 E E所具有的知识分布式表示存储、高度的大规 模并行信息处理、联想记忆、高度的容错性和自学习能力，使其在故障诊断领域极具发 展前景和应用潜力。基于1 E E的诊断系统具有诊断知识分布表示性、高度的并行推理 能力、较强的学习能力和健壮性，因而较好地解决了传统诊断专家系统知识表示能力 弱