机电一体化设备故障诊断技术探讨

机电一体化设备故障诊断技术探讨

王甜

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摘要：面对机电一体化设备运行中产生的故障，要想使设备的故障得到有效解决，提高设备安全工作的效能，机电一体化设备故障诊断工作就要引起我们高度的重视。在熟练掌握相关理论知识和实践经验的前提下，还需妥善落实机电一体化故障前检测、故障后诊断工作，稳妥处理设备的故障问题，为机电一体化设备规范有序地运行提供可靠的保障。

关键词：机电一体化；设备故障诊断；故障诊断技术

1 机电一体化设备故障诊断技术

1.1 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。

1.2 铁谱剖析技术

铁谱剖析技术一般运用在交通运输行业和采矿行业中，在机械制造行业中也有涉及。由于设备在上述行业的使用过程均有工作时间长、工况复杂、工作负荷高等特点，所以发生故障的频率较高。采用铁谱剖析技术能够准确找到故障发生的位置，快速判断故障的类型，以便及时展开故障原因的筛查。铁谱剖析技术的原理是通过采集机电一体化设备在运行时因零件磨损而产生的大量碎屑颗粒，分析悬浮颗粒物的具体属性，判断设备的故障类型。一般情况下磨损颗粒容易进入设备的润滑系统，工作人员可以抽取润滑油上部的漂浮物，进行实验分析，方便进行故障成因的判断。

1.3 无损诊断技术

无损诊断技术是机电设备的一项新技术，但在当前的发展中，它还处在初级阶段，而在其它的故障诊断技术中，尤其是在机械设备的维护中，它受到了很大的影响。而在机械设备的维护中，非破坏性的诊断技术对工作人员的专业水平有很高的要求，而国内尚处在发展初期，从业人员还很少，而且缺乏实践经验。不能算是诊断技术，能对器械的内部和表面进行故障诊断，而不会损坏肌腱。一般应用于机械传动装置的故障诊断，如渗透、超声波等，以检测机械装置的外部缺陷，而微波、中子探测则是对机械装置的内部进行检查。通过应用NDR技术，可以根据经验设备的工艺和故障情况，进行合理的判断，从而减少不必要的损失，从而提高生产效率。

2 机电一体化设备故障诊断技术存在的问题

2.1 故障诊断技术精准度较低

一般说来，与发达国家相比，我国机电一体化设备故障诊断研究还处于较低的水平，相关技术还不够成熟，因此，诊断技术存在精度较低，无法满足要求等问题，由于机电一体化设备是比较精密的机械设备，因此对其故障诊断的准确度要求是相对较高的，其诊断技术精度的提高还有较大的发展空间，这不仅是设备运行技术上的更新，也需要建立更有效、更严谨的理论体系。由于诊断精度的不足也会导致机电一体化设备运行中产生的问题无法被及时发现，造成设备不能正常工作的原因不能被及时地查找出来，在设备故障诊断方面无法做到防患于未然。

2.2 故障诊断技术缺乏规范性

对于机电一体化设备诊断是一项系统工程，目前我国在技术规范性方面还处于较差水平，我国机电一体化设备故障的诊断，几乎都是在以设备实运行过程中做出的。需要技术人对设备的整个运行过程进行实时监控，然后再结合自己的经验来进行评测和诊断。这样规范性就成为一个突出的问题，也会使诊断结果出现较大的差异。而且由于机电一体化设备的运行状态是随时变化的，其中就会有很多不可预知的因素，这不仅增大了诊断的难度，也使诊断的准确性失去了可靠的保障。

3 机电一体化设备故障诊断技术发展应用的意见和建议

3.1 运用多种技术综合诊断

如今，机电一体化设备在实际生产中得到了大量的使用，这对机电一体化设备的故障分析处理技术的研究也起到了一定的促进作用。目前，我国在机电一体化设备故障分析方面也有了自己的技术。这对提高企业日常生产的积极性意义重大，促进对机电一体化设备进行有效的故障诊断分析，精准地查找故障问题的原因，使机电一体化设备的可靠性得到了较大的提升。目前，我国机电一体化故障的诊断主要从设备的运行参数中利用神经网络技术进行检测和分析，在故障诊断的过程中，使用先进设备可以有效提高故障诊断的效率，也可以解决故障分析不到位的情况。

3.2 注重技术诊断理论学习

一般而言，机电一体化设备的故障可以分为一般故障和突发故障。分析机电一体化设备故障特点可以知道，机电一体化设备产业正处于高速发展中，它的更新速度与电子技术的发展有着密切的关系，其更新速度可谓是日新月异，因此，为了更好地提高机电一体化设备的诊断准确性，基础的理论学习是十分关键的，这就要求相关企业紧跟时代步伐，及时做好工作人员的技术培训和交流工作。在对基础知识加深理解的基础上，才可以对机电一体化设备的故障原因进行准确的分析，避免在故障诊断方面出现误差。也就是说，要不断地总结机电一体化故障诊断经验，在理论学习中熟练地掌握故障诊断操作技术，最终全面提升机电一体化设备的故障诊断水平。

3.3 采用先进故障诊断技术

虽然国内对于机电一体化的故障诊断的研究起步较晚，所以近年来这项技术在国内发展迅速，但是，整体上的诊断技术还有待进一步的提高。所以为了进一步提升我国的机电一体化诊断技术水平，需要引进国外先进的诊断技术，然后再以此为基础结合我国实际进行创新，通过计算机技术对机电一体化设备的运营进行监控，然后再借助相关软件分析，实现设备故障诊断分析的智能化，这也是以后机电一体化设备故障诊断的发展方向。目前，还可以采用数字控制代替传统控制手段来对机电一体化设备的故障进行诊断。机电一体化设备的故障诊断可以及时的反馈设备的运营情况，通过数据反馈后，相关技术人员来分析设备的运营现状，最后分析解决故障。可见，引进和培养相关的技术人才，可以使故障诊断技术的发展得到有效的人才支持。

4 结束语

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。

参考文献：

[1]英鹏程.机电一体化设备的故障诊断技术分析[J].集成电路应用,2023,40(04):306-308.

[2]王凤安.机电一体化设备故障诊断技术探讨[J].中国设备工程,2023(05):178-180.

[3]罗康.机电一体化设备故障诊断技术研究[J].造纸装备及材料,2022,51(09):120-122.