机电一体化设备的故障诊断技术分析

机电一体化设备的故障诊断技术分析

赵天奎

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摘要：现当今，随着我国科技的快速发展，机电一体化设备故障诊断的重点工作内容就是加强对设备运行过程的控制。如果设备处于异常运行状态，则容易引发故障，造成设备运行终止，甚至会损坏设备内部的零部件。因此，维护人员要及时判断故障位置、明确故障类型、分析故障原因并处理故障问题。只有明确故障出现的位置和时间点，才可以精准处理故障问题，保证设备正常运行。

关键词：机电一体化设备；故障诊断技术分

引言

近年来，随着科技的快速进步，现代化机械设备的发展趋向于智能化，多元化，集约化，规模化。机电一体化技术的大范围应用推动了机械制造领域的改革，机电一体化设备相对于传统设备而言，性能卓越，操作便捷，体现出了强大的优势，大幅提高了社会的整体生产效能。由于机电一体化设备功能繁多，结构复杂，一旦在使用过程中出现故障，运维人员将在诊断和维修方面花费更多的时间与精力，因此科学合理地使用故障诊断技术尤为关键。

1机电一体化设备故障诊断技术概述

机电一体化设备故障诊断技术作为一项关键的检测技术，能够及时发现并检测出设备的问题所在。从这一角度上来说，机电一体化设备故障诊断技术的重要意义在于及时发现并诊断故障，确保机电一体化设备在无故障的状态下安全运行、高效运转，在最大程度上减少负面影响。确保设备无故障运转是在故障发生之前的诊断技术的应用情况，主要应用于定期的设备检查和维修护理工作中，相关工作人员要确保机电一体化设备能够高效运转，最大化其价值。定期的检验工作是后期展开修复工作的关键性依据，因此相关工作人员需要认真仔细检查所有元器件的运行状况。当设备出现故障后，机电一体化设备故障诊断技术主要用来分析设备故障状态、发现故障原因以及展开有针对性地修复。从技术层面来说，机电一体化设备故障诊断技术的实现主要是依靠数学模型构建、数据采集、数据分析处理等技术的相互配合。其中，数学模型的构建能够更加直观地分析机电一体化设备的运行情况；数据采集则是借助传感器设备观察到被诊断设备发出的特殊信息，自动化收集产生各项参数信息；数据分析处理则体现在对各项原始数据进行细致的统计、处理以及确认后，可以得到异常信号源，最终判断被诊断设备是否发生故障。一旦分析出有故障发生，可以直接利用故障树分析、信号分析等分析方法进一步得出故障发生的原因、位置、严重程度、发展趋势、性质等。如果未判断为故障，为确保安全性，可以进一步利用Kalman滤波等进行进一步检验和核查。

2机电一体化设备常用的故障诊断技术

2.1专家系统诊断技术

专家系统的本质是一种计算机软件系统，属于人工智能早期发展过程中的一个重要分支，由知识库、用户界面、推理机三部分构成。专家系统可以将多个专家的知识、经验集合在知识库中，以人工智能知识推理、表示的方法，模拟专家解决某特定领域难点问题的行为，并通过用户界面的输入、输出部分，输出专家系统的推理信息，以此为机电一体化设备维护管理人员的故障诊断工作提供强大的助力。机电一体化设备基本都配备了专门的设备故障诊断专家系统，其中储备了大量的相关专家的知识、经验，能够在接口装置的作用下以数据采集、分析的办法，实时监控设备的运行状态。机电一体化设备的故障诊断专家系统带有较强的自动化诊断特点，可以依据系统显示的报警代码，自动搜索专家知识库中的故障信息，解决相关故障。但由于机电一体化设备故障原因的复杂性，机电一体化设备的故障诊断专家系统仅适用于可以显示报警代码的简单故障的诊断，无法处理没有明显报警代码的复杂故障，如机械异常振动、异常声音等。此时，维修人员需要在其他检测技术的作用下，对故障进行精密诊断。

2.2铁谱剖析技术

铁谱剖析技术大多用于交通运输、采矿业、制造业和军工业。这些行业都会使用大量的机电一体化设备。这些机电一体化设备在运行中经常会发生故障。应用铁谱剖技术判断故障类型、故障位置、故障原因是常用的方法。在机电一体化设备运行过程中，零部件磨损会产生一定数量的磨损颗粒，这些颗粒会进入到润滑系统中。当润滑系统中出现磨损颗粒时，维护人员可以将润滑油上的漂浮颗粒抽取出来，通过分析悬浮颗粒物可得出机电一体化设备的故障和磨损相关数据信息。

2.3振动诊断技术

振动诊断技术主要用于预防性检测，使用时需要配备较为精密的设备和仪器，能够对机电一体化设备展开综合性的故障诊断。振动诊断技术应用范围较广，适用于检测机电一体化设备的各个部件，工作人员利用仪器可以准确检测出故障发生的位置，通过分析采集到的参数，并以此为依据快速制定针对性的处理方案。诊断设备仪器携带方便，操作简单，工作人员可通过信号放大的方式在设备正常运行的状态之下快速找出故障发生的位置，分析故障成因，全面提高故障的排查效率。

3机电一体化设备故障诊断技术的发展措施

3.1提升机电一体化设备故障诊断技术的精确度

采用高精度的故障诊断技术，可以大幅减少维护人员的工作量和工作时间，提高设备维护的效率，也会降低故障给企业带来的损失。对机电一体化设备的故障进行诊断时，维护人员要着重提高诊断精确度，制定有效的应对策略，来提升诊断正确率。故障诊断过程中，故障的特征会影响到诊断的结果。有些设备内部构造比较复杂，这会使整个故障诊断过程相对繁琐。设备的故障诊断技术包含了机电技术、维护技术、安装技术。因为故障检测仪器设备的质量直接对故障诊断结果产生影响，所以要尽量选择使用高精度的故障检测仪器设备，使诊断结果的误差降到最低。

3.2建立故障诊断系统

近年来，我国的机械工程行业逐渐朝着自动化和智能化的方向发展，机电一体化设备的构造日益复杂，无形中提高了故障诊断的难度。科研院所、各大高校、相关企业要加强故障诊断系统的建设，根据设备类型建立相应的故障数据库，及时更新故障诊断技术，共享故障诊断难题，分享故障诊断经验，建立一整套完善的故障诊断系统，帮助工作人员减轻工作量，提高一体化设备故障诊断的准确性和效率。

结语

当前机电一体化设备普遍应用于工厂生产和日常生活中，为生产生活提供了巨大的便利。然而，机电一体化设备在运行过程中难免会出现损耗，其使用年限也有着相应的规定，因此要提高对机电一体化设备故障诊断的重视，避免因故障导致设备使用寿命和使用功能缩减，正确使用各项机电一体化设备故障诊断技术，实现机电一体化设备功能的最大化。

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