当前位置:首页 > 专题范文 > 公文范文 >

红外技术在机电设备故障诊断中的应用

时间:2022-10-24 12:55:03 来源:网友投稿

摘 要 本文主要通过介绍红外技术的发展、红外诊断仪的原件及分类、机电设备故障诊断中的红外诊断技术-诊断方法,来讨论红外技术在机电设备故障诊断中的应用。

关键词 红外技术;机电设备;故障;诊断

中图分类号TM91文献标识码A文章编号 1674-6708(2011)55-0121-02

在20世纪50到60年代,机电设备故障诊断技术开始兴起,由于计算机、传感器、信息等技术的快速发展,加上工业发展对机电设备故障诊断要求越来越高,机电设备故障诊断技术发展快速,并且已经成为一门新兴的学科,人们把它叫做“技术诊断学”,到80年代以后,由于电子、传感器、光纤、计算机、信息处理等技术的快速发展,这些技术渗透到了各个领域,企业在机电设备故障诊断中广泛使用了在线监控技术,并取得了重大性突破,尤其红外技术的应用,更是给机电设备在故障诊断方面带来方便。红外技术所使用的传感器灵敏度高,达到快速采集设备运行中的信息,再通过计算机等技术,人们就可以更快知道设备故障。

1 红外技术简介

1.1 红外诊断技术原理

红外诊断技术是将红外线辐射的特性应用在机电设备故障诊断过程之中,所以,红外技术包括红外诊断技术,它是一种新兴的机电设备故障诊断手段。

根据物理学知识,只要物体绝对温度比零大,那么它就会散发出红外辐射能量,并且如果物体的温度很高,那么它散发的红外辐射能量就相对较强。现在,人们发明了红外热像仪,这种仪器可以用于检测机电设备运行过程中散发出来的红外辐射能量,然后将其转换成电信号,最后会在计算机上显示出机电设备运行时其表面的温度分布情况,然后根据设备的性质、故障程度、图像的温度分布等信息,我们就可以知道机电设备潜在故障、故障的具体位置及故障的严重程度等。

1.2 红外诊断技术特点

红外诊断技术是根据辐射原理,测取机电设备表面散发的红外辐射能,通过一系列步骤,将设备表面的温度变化转换成肉眼可以识别的直观的热图像,人们可以通过热象图知道机电设备表面的温度变化,从而可以准确并快速的诊断出设备的故障。它的主要优点包括:在进行诊断时,人们不需要直接接触机电设备,这就减少了对生命安全的威胁;节省人力、财力、快速、方便、设备维修费用低;形象直观、高灵敏度、高效率、适用面广;缺点包括:仅限于测定物体表面的温度分布,测定的准确度受到很多因素的影响,我们要有充足的知识来选用红外测温仪。

2 红外诊断仪的性能参数及分类

红外诊断仪的特征需要很多性能参数来显示。

响应率:指仪器所接收的红外辐射功率比上输出的信号电压。

噪声电压:探测器输出的与目标红外辐射无关的一个干扰信号,这个干扰信号电压的均方根被称为噪声电压。

等效噪声电压:探测器所输出的电压和噪声电压相等的时候,就称为等效噪声功率。

时间常数:探测器接收红外辐射能时候的反应速度。

红外诊断仪分类:

光电探测器:根据探测元件受到红外辐射时,电导改变而制成的。

热点探测器:根据探测元件受到红外辐射时,温度会发生变化,从而物理特性发生变化而制成。

3 矿山机电设备故障诊断中的红外诊断技术-诊断方法

机电设备出现故障的时候,总是以设备温度发生变化而表现出来,而红外技术诊断的基本原理是通过测定设备的红外辐射能,显示温度分布,从而知道设备的热状态,判断设备的健康状态,并发现故障部位,预防重大事故的发生。

以红外技术诊断来分类,机电设备的故障可以分成两类:外部故障和内部故障。外部故障主要指可以直接检测出设备哪个部位有故障,可以根据红外检测技术产生的温度分布图来直接、准确确定并定位,造成的原因有:机电设备接头长期暴漏于空气中,或表面有污秽东西,造成接触不良等,从而产生过热现象;

红外线几乎不能穿透绝缘物体,所以红外技术不能诊断机电设备的内部故障。但是如果设备内部出现故障,由于其产生的热量不能技术排出,发热过程就会相对较长,与发生故障的位置相接触的物体就会发生热传递、辐射及对流,而与此处相连接的物体,就会把产生的热量连续不断地传到设备表面,从而就会改变机电设备表面的温度分布情况。在日常工作中,人们一般是采用相对温差法来判断机电设备故障。诊断的内部故障形式有:内部连接不良导致内部过热,设备内部老化或受潮,设备劣化,设备绝缘不良等。

由于各种机电设备都有其允许的温度变化范围,在用热像仪诊断机电设备时,如果在温度图中发现温度异常点那么就要对此处重点检测,并计算相对温差值:

ΔT=T1-T2T1-T0×100%

(T1代表发热处温度,T2代表正常温度,T0代表参照温度,K:ΔT代表相对温度差)。

对一些由于电流而导致发热的几点设备,先计算出相对温差,当某发热点的温度升高大于10K的时候,判断几点设备缺陷可参考下表1:

参考文献

[1]熊晓青.红外热像仪图像分析系统组件的开发与应用[D].华中科技大学,2006.

[2]接晓霞.基于红外热像技术的电接触故障诊断[D].大连理工大学,2007.

[3]石璐.基于Petri网理论的电网故障诊断方法与技术[D].山东大学,2010.

[4]刘思华.电网故障诊断方法的研究[D].山东大学,2010.

[5]王安宁.基于相分量法的电力系统故障计算方法研究[D].山东大学,2009.

推荐访问:机电设备 故障诊断 技术