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1 设备组成
该设备由主机、测试主线、“SUPER-OBD”多功能诊断模块及其他附件组成。
(1)主机
金奔腾车医生系列解码器主机外部主要包括:显示屏、功能按键、25PIN测试连接口、15PIN的视频输出接口、USB通讯接口以及电源开关。主机控制面板各按键的操作功能以及机身各端口的作用如图1所示。
(2)“SUPER-OBD”多功能诊断模块(图2)
“SUPER-OBD”多功能诊断模块是金奔腾近期新推出的产品,它集K线、CAN总线诊断功能于一体,适用不同接口定义的16PIN车型诊断。它可以替代金奔腾解码器产品中的“CAN/VAN-I[BT01-041]”、“万用-16[BT01-038]”、“摩托罗拉-16[BT01-03S]”、“J1850-16[BT01-045]”、“斯巴鲁-16[BT01-03X]”以及“日产-16[BT01-03N]”等16PIN插头,是金奔腾解码器产品中最新的16PIN插头综合模块。适用于神州星-Ⅲ系列、“彩圣”系列及车医生系列解码器(柴油版机型除外)。
“SUPER-OBD”多功能诊断模块上16PIN-OBDII插头和车上的诊断座连接,25PIN插头和测试主线连接,再连接于主机。正常连接后绿色电源指示灯常亮,解码器和汽车电脑通信时,红色通信指示灯闪烁。可以实现一个测试模块兼容绝大多数有16PIN标准诊断座的车型测试,降低使用操作难度,操作者不必再担心选错插头。
(3)附件
附件中包含了适用于各种特殊诊断接口车型的诊断插头(图3)。
2 设备测试
本刊测评组针对多款国内主流车型对该设备进行了测试。
(1)基本操作
金奔腾车医生系列汽车解码器所检测系统和读取故障码功能以及其他检测功能取决于被检车型,对所有车型的基本操作如下。
①选择测试插头,找到汽车诊断座位置。
②将仪器正确连接,保证仪器正确通电。
③根据要诊断的特殊故障,选择所需测试系统和相应测试功能。
④输出测试结果。
(2)设备连接
在连接设备前,首先应确认车辆自诊断接口是否能够提供电源,这需要根据不同的车型具体分析。测评人员所测得第一款车型为东风风行(图4)。在确定诊断接口可提供电源后,连接诊断仪,诊断模块的电源指示灯亮(图5)。打开电源,诊断仪自动进入开机状态,这表示连接正常。
如果诊断插口不能提供电源,就需要采用外接电源,可从驾驶室内点烟器插座取电或从蓄电池直接取电,这需要根据诊断接口的位置进行选择。大部分车型的诊断接口在驾驶室内,适合从点烟器插座取电,而有些车型的诊断接口在发动机舱内,这就需要从车辆的蓄电池直接取电了。为了满足这2种取电方式,该设备配备点烟器主机外接电源线和双钳外接电源线。
开机后,首先进入车型选择界面,正确选择车型后,显示屏提示所选车型的诊断接口的位置(图6)。测评人员根据提示找到诊断接口,将诊断仪接入。读取故障码,该车并无故障存储,为了测试诊断仪是否支持这款车型的故障码读取,测评人员决定人为制造故障码,于是测评人员将右前轮的轮速传感器的插头拔下,然后起动车辆。再次读取故障码,诊断仪显示故障码C0033,进一步查询其含义,显示为“右前车轮轮速电路开路或对地/电瓶短路”,与所设故障吻合(图7)。
对于一款汽车故障诊断仪,除解码外,读取数据流、元件测试及基本设定等功能也是必不可少的。测评人员读取该车数据流,在防抱死制动ABS的数据流中,除显示各车轮轮速和车速等数据外,还显示存在ABS故障(图8),进入这个故障信息,显示屏提示最后一个故障码为C0033,同时还提示在这个故障码出现时,与之相关的元件是否起作用(图9),这对于分析故障码很有帮助。在元件测试中,测评人员对燃油泵进行了动作测试,在诊断仪执行测试时,可以听到燃油泵工作的声音。
由于该车电子化程度的限制,不能完全展现车医生的功能,为了进一步测试这款设备,测评人员又对一辆2002年款的上海通用别克轿车进行了测试(图10)。
正确连接设备后,出现车型选择界面,选择车型后界面与之前测试时有所不同,这是因为车医生的检测系统是按照原厂诊断仪的功能而设计,因此界面会根据不同的车型而变化。对于不能确定的车型,诊断仪可根据车辆的年款以及动力总成、车身或底盘类型进行车型确认。测评人员根据该车的已知信息(2002年款、2.5LV6发动机)成功载入车型(图11)。读码测试中,读取到该车存储了多个故障码。读取数据流,车辆的数据实时显示,并且,对于不正常的数据,还会以黄色或红色背景条进行警示(图12)。在特殊功能菜单下,可进行燃油系统、模块控制和怠速控制等设定。测评人员进入“模块控制”下“重新设定机油寿命”(保养归零)功能,调节机油使用寿命为100%,成功完成保养归零操作(图13)。
随后,测评人员又进一步对一汽-大众、一汽丰田、一汽马自达和北京现代4个品牌的车型进行了测试,均得到理想的测试结果,各车型的支持度以及原厂数据一致性表现都很出色(图14)。尤其是对一汽-大众车型的检测功能,与原厂设备几乎完全一致,这是因为金奔腾的设备是一汽-大众售后服务的指定配套设备,因此其设备对于一汽,大众车型的支持度是最高的。
在对一汽-大众高尔夫6车型的测试中,还出现了一段小插曲。在进行网关扫描时,诊断仪提示“空调/暖风电子设备”、“中央电子模块”和“转向柱电子设备”存在故障(图15),其中空调系统的故障为制冷剂压力达到下限,中央电子模块中的故障为左雾灯断路或对正极短路,转向柱电子设备中为多个偶发故障。测评人员观察发现,仪表确实出现了灯光故障的报警提示,下车检查发现前雾灯已经破碎。询问车主得知,该车不久前空调系统发生泄漏,制冷剂漏光了,而雾灯碎了,他自己还没发现。
3 设备点评
一、望
望,即望诊,是对病人的神、色、形、态、舌象等进行有目的地观察,以测知内脏病变,中医通过大量的医疗实践,逐渐认识到机体外部,特别是面部、舌质,舌苔与脏腑的关系非常密切。在汽车故障诊断中,也可以通过“望”的方法,就能看出故障的原因。如,通过“望”排气管排出的尾气的颜色,即可诊断出该车的故障原因。汽油发动机排出的尾气的正常颜色是无色的,但有颜色的尾气排出,说明发动机有故障了,而且不同的颜色代表不同的故障。1.排气管排出的尾气颜色为蓝色。尾气颜色为蓝色,表明有机油进入到燃烧室与燃油一起燃烧,但机油是如何进入燃烧室呢?一般有几个途径:(1)当发动机中的活塞、活塞环或气缸套磨损到一定程度,在活塞上下运动时,曲轴箱内的机油有一部分随活塞向上窜入到燃烧室中参与燃烧;(2)当气门导管磨损或气门油封老化或损坏后,每次进气时,由于气缸内部处于真空状态,机油顺着气门杆被吸入到燃烧室内参与燃烧;(3)发动机曲轴箱强制通风阀(PCV)如果卡滞常开,当发动机进气管真空度较大时,机油从气门室罩盖内被吸入到进气管内,随空气进入到燃烧室;(4)在装备有废气涡轮增压器的发动机,由于增压器轴或轴承的磨损,机油沿轴向被吸入进气管内最后进入到燃烧室参与燃烧。排气管排烟颜色为蓝色,说明有机油进入燃烧室参与燃烧,根据以上分析逐步进行相应的检查,就可得出发动机的“病因”。2.排气管排出的尾气颜色为黑色。尾气颜色若为黑色,故障的原因一般为混合气过浓,即油多气少所致。发动机在工作时,进入气缸内的混合气浓度要在一定的范围内才能正常工作,混合气过浓,不是喷油量多了,就是供气量少了,根据此原因逐步检查,找出导致油多气少的故障点即可。3.排气管排出的尾气颜色为白色(气温低于5℃除外)。尾气颜色若为白色,即白烟,故障的原因一般为有水进入燃烧室参与燃烧。水进入燃烧室,一般有两种途径:(1)燃油中水分过多,随燃油进入气缸;(2)发动机的冷却水进入燃烧室,一般是由于气缸盖、气缸套或进气管裂纹后,冷却水从裂纹漏入。根据以上的途径分析,采用排除法,最后可以找到故障点。另有汽车行驶跑偏的故障,可以采用先看轮胎气压、轮胎磨损程度,以及车身左右高矮等,即可诊断出故障点。所以,根据中医的望诊方法,在汽车故障诊断中,有些故障实际上不需要大拆大卸,也不需要用设备仪器检测,就可以诊断出故障原因和故障点。
二、闻
1.用耳朵听(听诊)。在汽车故障中,由于零件长期相互运动,不良,导致配合间隙增大或烧损,运动时产生冲击,从而出现不正常的声响,简称异响。在诊断此类故障时,“汽车医生”根据响声发出的部位、声响的频率诊断出故障点。如发动机中的活塞、气缸套,两者是一对相互运动的一对元件,当两者磨损到一定的程度,就会出现相互撞击的响声。初始阶段,这种撞击声,只出现在发动机的冷态(冷却水温度低于60℃),而且声响来自发动机的中部,声音为“铛、铛”声,当冷却水温度超过60℃,响声逐步减弱,最后消失。这种响声就是典型的敲缸响,原因就是活塞、气缸套磨损。另一种声响来自发动机的上部,声响为“嗒、嗒”声,不论冷车,还是热车,都有这种声响,一般为气门脚响,即某些气门的气门间隙过大导致。在汽车底盘的故障中,如当发动机运行时,不踩离合器踏板无异响,当把离合器踏板踩到底时,就听到“沙沙”或“叽叽”的声响,此故障一般是由于离合器的分离轴承缺少脂或分离轴承损坏所致。而另一种情况是,不踩离合器踏板时,有“沙沙”的声响,当把离合器踏板踩到底,响声消失,这种故障一般是变速器中的某个轴承或齿轮磨损所致。2.用鼻子嗅(嗅诊)。汽车故障中,有一种故障为油耗高,即百公里消耗的燃油量较正常值高,也就是平常说的费油。这种故障除了发动机运转时每次喷油多喷外,就是漏了。如果发动机每次喷油多喷了,就会导致混合气过浓,会出现燃烧不全,也就是有一部分汽油随废气从排气管排出,这样可以用鼻子嗅排气管的尾气,如果有较浓汽油味,说明混合气浓了,根据混合气浓的相关原因进行检查即可。如果没有汽油味,则要关闭发动机,用鼻子嗅汽车周围,若嗅到有汽油味,则可判断该车的油箱或燃油管有泄漏的部位,对相关部位进行检查即可。另在诊断自动变速器的故障检查时,可以通过嗅变速器油的气味方法,初步判断故障原因。若变速器油有严重的焦糊味,且颜色较深,说明该变速器中有部分离合器片或制动片磨损严重。
三、问
问,即问诊,是通过询问患者或其陪诊者,以了解病情,有关疾病发生的时间、原因、经过、既往病史、患者的病痛所在,以及生活习惯、饮食爱好等与疾病有关的情况,均要通过问诊才能了解,故问诊是了解病情和病史的重要方法之一,在四诊中占有重要的位置。真正的中医只问大小二便(性状、次数等),不会问什么病,问什么病的基本只配做大夫(西医医生),不配叫中医。在汽车故障诊断中,问诊也是常用的方法。通过问诊,它可以缩小故障范围,提高工作效率。一般在汽车故障诊断中,问诊的对象有两个:1.问驾驶员。主要向驾驶员询问车辆在产生故障前的使用、保养情况,故障的症状、特征、频率等,通过这些信息,达到全面了解故障的起因、特点,从而间接掌握故障发生的特性,提高诊断的效率和准确性。如汽车油耗高的故障,正常使用时只需7L/百公里,现需要10L/百公里。按正常的诊断也可以诊断出故障的原因。但通过与驾驶员的沟通,得到一个信息,即该车是在一次停在地下停车场时,下雨后被洪水淹积后才出现了该故障。根据此信息,诊断范围就缩小在发动机的电子控制系统内。经检查,发现故障点在发动机控制系统的控制模块(ECU)。该故障是由于控制模块(ECU)经水浸泡后,线路连接插口氧化腐蚀接触不良,导致控制模块(ECU)收到的信息出现偏差,致使控制喷油器每次喷油多喷了一点,从而使进入气缸内的混合气偏浓,但还不至于排气管冒黑烟。如果不进行问诊,虽然通过各种设备仪器的检查,也能找出故障点,但需要的时间、劳动量就要多得多。2.问汽车。虽然现在的汽车,维修人员还达不到用语言直接与汽车沟通,但现代的汽车,不论是发动机、变速器,还是底盘上的制动系统等等,都用电子控制系统。这些电子控制系统,都具有自诊断功能,即如果控制系统内的传感器、执行器或线路工作不正常,该系统可以把不正常的故障信息存储在控制模块(E-CU)内,维修人员可以用汽车电脑故障诊断仪(俗称解码器)对汽车进行“人机对话”,从而得到相应的故障信息。维修人员就可以根据故障信息内容进行针对性的检查,从而准确找到故障点。如汽车的制动防抱死系统(ABS),行驶途中左前轮的轮速传感器由于安装不牢导致脱落,此时仪表上的ABS报警灯随即点亮。驾驶员看到ABS报警灯亮,就知道ABS系统出故障了。当他把车辆送到维修厂,维修人员用汽车电脑故障诊断仪(俗称解码器)与汽车进行“人机对话”,根据信息,维修人员就可知道故障点在左前轮的轮速传感器或链接左前轮的轮速传感器的线路上,直接向此方向进行相应的检查即可。
四、切
指摸脉象。切诊是指用手触按病人身体,借此了解病情的一种方法。切脉又称诊脉,是医者用手指按其腕后挠动脉搏动处,借以体察脉象变化,辨别脏腑功能盛衰、气血津精虚滞的一种方法。对于汽车故障的诊断中,汽车上也有“脉”,如传感器产生的频率信号、声响的频率、点火系统的高压点火频率等,但这些不能直接用人工感觉得出,需要维修人员用专用的设备仪器检测得出。如传感器产生的频率信号,需要用示波器检测信号波形的幅值、频率,信号波形有无杂波、跳跃、间断等,以此来诊断传感器的工作性能好坏,从而诊断出故障产生的原因。
五、总结
关键词:ABS系统;故障
一、汽车ABS系统的基本组成及原理
1.1 ABS的基本组成及主要功能
ABS汽车防抱死系统一般由车轮速度传感器、电子控制器、制动压力调节器和警告灯组成。其中,车轮轮速传感器是ABS系统中最主要的传感器,其作用是检测车轮速度信号.简称轮速传感器。ABS电子控制器常用ECU表示,俗称ABS电脑,它是系统的神经中枢,接受传感器信号,通过计算、分析、判断后对执行器发出控制指令,另外还有检测功能。制动压力调节器的作用是接受ECU的指令,驱动调节器中的电磁阀动作(或电机转动),调节制动轮缸的制动压力,使车轮始终处于边滚边滑状态。警告灯包括仪表板上的制动警告灯和ABS警告灯。制动警告灯为红色,通常用BRAKE作标识,由制动液面开关、手制动开关及制动液压开关并联控制:ABS警告灯为黄色,由ABS电子控制器控制,通常用ABS、ALB或ANTILOCK作标识 ABS系统具有失效保护和自诊断功能,当ECU监测到系统出现故障时,将自动关闭ABS,恢复常规制动;存储故障信息,并将ABS警告灯点亮,提示驾驶员尽快进行修理目前最新的ABS系统还有电子牵引系统(ETS1、驱动防滑调整装置fASR)、电子稳定程序(ESP)和辅助制动器等多种功能。
1.2 ABS的基本工作原理
ABS是常规制动装置基础上的改进型技术,它的工作原理是依靠装在各车轮上高灵敏度的车轮转速传感器以及车身上的车速传感器,通过计算机进行控制。紧急制动时,若发现某个车轮抱死,计算机立即指令压力调节器使该轮的制动分泵泄(减)压,使车轮恢复转动。ABS的工作过程实际上是抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程,使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态,有效地克服紧急制动时的跑偏、侧滑、甩尾,防止车身失控等情况的发生。
二、在诊断ABS故障时应注意事项
2.1 防抱死系统的检查
防抱死系统本身一般不需维护,但对装有防抱死制动系统的汽车进行检查时,应做到以下几点:使用电焊的,应切断插头与电控装置;车身喷漆时,电控装置应能在短时间内承受95℃的温度,或在较长时间内承受85℃的温度;安装蓄电池时,应把其接头央板拧紧;拆卸电动液压调节器的,应断开蓄电池接地线;更换防抱死制动系统中零部件时,应使用仪器对该系统进行检测或进行台架试验;当连接件从ABS制动防抱死系统的控制单元脱开后,不要驾驶汽车;在从ABS~]动防抱死系统零部件上断开插头前,要对故障记忆系统进行全面查询。当断开或连接插头时,点火开关必须关闭;不要松开液压调节器上的螺栓;使用制动液时,要采取正常的安全防护措施。因为制动液有毒、有腐蚀性,能从周围空气中吸收水分,应密封保存。
2.2 零部件的检查
检验驻车制功器是否充全释放;检查制动液液面是否在规定的范围之内;检查ABS电脑导线插头、插座的连接是否良好,连接器及导线是否损坏;检查下列导线连接器(损头与插座)和导线的连接或接触是否良好;液压调节器上的电磁阀体连接器;液压调节器上的主控制阀连接器;连接压力警告开关和压力控制开关的连接器;制功治液面指示开关连接器;四轮车速传感器的连接器;电动泵连接器。枪查所有的继电器、熔丝是否完好,插接是否牢固;检查蓄电池容量和电压是否在规定的范困内:检查蓄电池正否邱固,连接处是否清洁;检查ABS电脑、液压控制装置等的接地端的接触是否良好;检查车轮胎面纹槽的深度是否符合规定。
2.3 液压调节器的拆装与维修
ABS制动防抱死系统元件拆装与维修以奥迪100轿车为例,液压调节器拆装时,要切断蓄电池的搭铁线,液压调节器总成组成;在更换零件时,只能使用原厂的标敞件;制动管接头的拧紧力矩为15N.m,六角螺母15拧紧力矩为1014m2的拧紧力矩为7N.m,此螺母在拆装维修时要更换新件。自锁螺母18;液压调节器出现故障时,除两个继电器可以更换外,不要松开液压调节器上的螺栓或螺钉进行检修,只能更换液压调节器总成,然后对其进行高、低压试验;液压调节器总成的高、低压试验:松开――前制功钳上的放气螺桂,连接VWI310压力表并放气。在驾驶员座椅和制动踏板之间插入制动加压器,给制动踏板加压直到压力表显示5MPa压力为止。
如果制动主缸、软管、管路和制功钳没有泄漏,则试验45s。在这期间,压力值降不能超过0.4MPa,如果压力下降过多,应更换液压调节器。然后拆下制动踏板加压器,直到压力表所显示制动管压力为0.6MPa为止,再试验3min。压力读数下降不能超过0.1Mpa,如果压力下降过多,应更换液压调节器总成。
控制单元(ECU)的元件拆装:拆卸控制单元。控制单元位于后座椅下左侧。在拆卸前,应关闭点火开关,把连接器从控制单元拉出,松开两个紧固螺栓后取出控制牌;拆装控制单元的连接器。在拆卸前,先关闭点火开关。按箭头所示方向挤压弹簧。安装时,把插头上的接触片插入插座1中,并对着弹簧压下,插头必须接触紧密;拆装组合继电器。拆卸时,应先拆下仪表板下部左侧搁板。
前桥上防抱死系统部件的拆装与维修:拆卸的左轮速度传感器装置。它位于左侧车轮壳上发动机室内接近转向机构支座。拆时从支架上松开连接装置即可取下;拆卸前右轮速度传感器装置,它位于右侧车轮壳上发动机室内接近转向机构支座。拆时从支架上松开连接装置即可取下;在安装车轮速度传感器前,用制动缸粘胶剂涂在它的周围,然后用手将其完全压人,再压上密封圈,直到抵住车轮轴承壳为且,最后插入车轮速度传感器插头;夹紧套在装入车轮轴承克之前,也用制动缸粘胶剂涂在它的周围,再完全压入车轮轴承克内;)六角螺栓的拧紧力矩为10N.m。在拆装维修时,要更换六角螺栓和垫圈
组件。
人工免疫算法的理论原型就是生物上的免疫机理,但从思考的切入角度不同可分为三大类:基于免疫网络模型的、基于克隆选择机制的、基于阴性选择机制的。一般的代表性算法有一般免疫法、deCastro提出的克隆选择算法、Forrest提出的阴性选择算法、deCastro提出的人工免疫网络算法(AiNet)。人工免疫算法在实际应用时的一般过程为:(1)确定应用领域。(2)确定免疫实体。(3)获得问题解(抗体)。
2阴性选择算法原理
阴性选择在免疫学中的机理为T淋巴细胞的阴性选择过程。如果一个未成熟T细胞由于结合自我抗原而激活,则会被清除,而那些存活的T细胞则将在机体中行使的相应免疫功能。而这个过程在应用到异步电机诊断上时,T细胞就对应了算法中的检测器。Forrest的算法中将“自己”与“非已”定义到两个集合中,通过集合的逻辑关系来反应被测样本与正常样本和异常样本的匹配关系。如果要定量地分析匹配关系,则可借助欧式空间距离公式来进行计算。如果设定一个距离阈值λ,将点d值与λ值的差值E定义为匹配误差,当E>0时,检测器[t1,t2,…,tn]不与自我样本[x1,x2,…,xn]匹配;当E≤0时,则相反。阴性选择就是将不与自我样本匹配的检测器保留,将匹配的检测器剔除,用保留的检测器去检测被测样本。若检测器与被测样本匹配,则说明被测样本存在异常变化。阴性选择算法最关键的便是产生有效的检测器,而这取决于其他一些因素,例如:自体集的数量大小,检测时的匹配规则(可用海明距离、连续r位匹配规则等),以及检测器的产生方法。另一个需要关注的点便是距离阈值λ取值的适当性。电机在运行时,或多或少会受到谐波的影响,而谐波影响也将影响阴性选择算法中自体集的范围,进而影响检测器的生成。
3阴性选择算法的实现
Forrest阴性选择算法的过程如下:(1)定义长度为L有限个字母串类集S(自体集)。(2)定义匹配规则、距离阈值等参数。(3)由阴性选择过程产生检测器集R。(4)不断地用R中的检测器监测S,找出非自体元素。
4阴性选择算法的优化方法
传统的阴性选择算法采用的是穷举法来产生检测器,这种产生方法在使用时,占用内存空间大,而且还不能保证检测器的优异性。同时检测器的数量还直接关系到检测器监测自体集的实时性。因此在使用时还往往会对传统的阴性选择算法进行优化。其中,应用最广泛的便是克隆优化法。优化的作用相当于对检测器的一次筛选,保留优异的诊断器,减少漏判和误判。克隆优化主要涵盖在2个阶段,检测器优化阶段和故障诊断阶段。采用克隆优化方法,只保留下那些具有最佳故障诊断率的检测器。检测器的故障诊断率是通过计算他的优化匹配度。例如,在N个故障诊断情况下,对于其中某一个故障i(1,2,…,n),Li和Mi分别代表检测器与自体集和非自体集的特征信号匹配次数。
5传统模型与优化模型的实验结果分析
为了分析阴性选择算法的传统模型和克隆优化模型的诊断效果,本文针对异步电机的转子断条故障,分别用两种方法对其诊断,根据实验结果,分析在对传统方法进行克隆优化后,诊断过程的区别和诊断结果优异性。实验过程中,采取异步电机满载下三相定子电流作为特征信号进行测量和采集。为了计算方便,采用归一化对数据进行预处理,然后按照两种模型的算法步骤,进行多次故障诊断。诊断结果如表5-1所示。通过对比可以发现,在对传统的阴性选择算法进行克隆优化后,确实诊断准确率有了明显的提高,在实际应用时有更好的诊断性能。
6总结
【关键词】旋转机械;状态监测;故障诊断;风机
上个世界七十年代是计算机飞速发展的年代,随着计算机技术及其相关技术的快速发展,通过计算机来进行风机状态监测以及故障诊断技术开始得到了发展。国外发达国家在这方面的水平要比我们先进很多,像是美国Bendy Nevada公司的ADRE系统,Scientific—Atlanta公司的 M6000系统等;我国最近几年在这方面也开始引起了重视,像是和一些高校以及研究所联合开展一些科研性的项目,自己开始研发监测和诊断系统,这些技术虽然和国际先进技术有差距,但是也没有以前那么大了。本文以D350煤气排送机为例,进行风机状态监测和故障诊断系统的讲解,介绍其工作机制和一些技术方面的问题。
1、系统总体结构
此系统是集合了许多功能的系统,例如数据收集、状态监测、振动分析、故障检查等等。信号采集的时效性和准确性事确保监测和诊断系统是否精准的一个重要指标。系统的结构是多个层次构成的,分为不同的子系统,状态监测子系统和故障诊断子系统并行工作。为了提高系统可靠性,设计了仪表监测子系统和以计算机为中心的监测诊断子系统并行工作的系统。其结构如图1所示。
2、传感器的选择与测点布置
传感器负责收集和传递系统的往来信息。因此传感器是否精确,决定着系统所收集到的信息以及对这些信息利用的可靠性。相对于本系统而言,壳体振动选用压电式速度传感器。这类传感器灵敏度高,安装方便,使用寿命长。轴位移信号和键相信号采用电涡流传感器。测量壳体振动一般测量3个方向的振动,即2个径向信号和1个轴向信号。2个径向测点互相垂直安装。系统中测点的布置根据机组具体情况以能够捕捉机组故障为前提进行优化,每个机组布置了10个压电式速度传感器、1个轴位移测点和1个键相信号测点。工艺参数直接从机组原控制系统中获取。
3、仪表监测及报蕾保护子系统
本系统处于安全性和可靠性考虑,不仅采用了仪表监测,还使用了微机监测、诊断系统,两者共同进行,确保系统的安全稳定。传感器信号经放大后直接进入振动监测仪表,每路信号对应仪表中的一个模块。二次仪表由双通道速度监测模块、单通道轴位移监测模块、转速监测模块组成,可实时显示机组转数和各个测点的振动幅值。幅值超过设定的报警值,可经继电器输出危险报警信号和连锁跳车信号,通过外部电路可实现声光报警和设备的连锁保护。报警保护子系统电路图如图2所示,其中,危险报警继电器输出触点为ZD—IC,连锁跳车信号输出触点为ZWY—9C。图中,1ZJ—3ZJ为中间继电器,YJ为时间继电器,其功能是实现声光报警;ZJ—TC为断路保护继电器线圈,其内触点为二次仪表的输出触点,CA为消音按钮。当壳体振动值达到危险警示值时,ZD—TC触点闭合,黄灯亮,同时声音报警,按CA按钮可消除声音,危险解除后黄灯灭;当主轴位移达到危险值时,ZWY—TC触点闭合,红灯亮,声音报警,同时2J—TC线圈接通,发生跳车保护。
4、数据采集与状态监测子系统
机组的运行状态都是通过数据来进行反应的,因此数据采集仪的作用就是从机组采集各种数据,像是振动、轴位移和转速等等,这些信号接收到之后经过处理再传输给监测系统,系统就可以通过这些数据了解机组的运行状态,从而进行对机组的控制。
状态监测系统可以和其上下层进行通信,借助不同的传输途径和设备技术可以实现数据的传输,让监测者可以随时随地的了解系统的运行状态。机组的运行状态如果不借助各种仪器设备是很难窥其全貌的,因此通过状态实时监测系统,可以利用其工控机来进行数据的收集功能,将这些监测到的信号,经过处理后以图表的形式直接的显示出来,通过时域分析、幅值分析、频谱分析,能够获得各种数据,通过计算去掌握机组的运行状态是否良好,这样给现场工作人员直接监测机组运行起到了很大的便利,而且通过这些实时数据也能很快的发现机组的一些异常状况。
5、故障诊断子系统
机器故障的因素是很多方面造成的。因此在对机组进行故障检测的时候,我们以在线监测为主,通过系统对机组各项运行数据的收集,我们从中进行分析和研究,去寻找故障的原因,机组稳定运行和异常运行两者之间的数据是存在差异的,因此才能够通过故障检测系统来进行数据的收集,从而发现机组异常的原因。
5.1人工对话诊断
通过界面的方式来让检测人员进行特定部位或特定数据的检测,这样能够有的放矢,而且检测时候的数据是否保存都需要人工进行操作,当不进行选择的时候则可以采取默认的检测,像是最大振幅、在线数据等等,这样便于人机交互,让检测系统更加的直观和人性化。
5.2自动诊断
在系统中还需要设定自动检测的功能,当从机组获取的数据信息发生异常的时候,则可以自动的采取相应的措施,这些措施都是事先经过研究后采取的应对措施,这样提高了可靠性。
6、结束语
本文通过对D350煤气排送机来进行了风机状态监测和故障诊断系统的介绍,通过对原理和系统运行机制的讲解,我们可以了解到,此系统的作用是符合现代高速发展需要的,其安全性和可靠性也比较高,尽管我国在这方面的技术水平和国际先进水平有差距,但是不断的将其发展,向世界先进水平看齐是我们的努力方向,而且这也是保证生产安全可靠的重要技术。
参考文献
[1]夏松波.旋转机械故障诊断技术的现状与展望[J]振动与冲击,1997,16(2):1—5,