2 故障診斷技術(shù)研究的主要內(nèi)容及其概況
30多年來，故障診斷技術(shù)不斷吸收各門科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果，診斷的理論與應(yīng)用有了很大的發(fā)展和進(jìn)步，它涉及系統(tǒng)論、控制論、信息論、檢測與估計(jì)理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多方面的內(nèi)容，成為集數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)、化學(xué)、電子技術(shù)、信息處理、人工智能等基礎(chǔ)學(xué)科以及各相關(guān)專業(yè)學(xué)科于一體的新興交叉學(xué)科。故障診斷技術(shù)研究的主要內(nèi)容包括以下4個(gè)方面：故障機(jī)理；故障信息處理技術(shù)；故障源分離與定位技術(shù)；人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究。
2．1 故障機(jī)理的研究［5～7］
故障機(jī)理的研究，是以可靠性和故障物理為理論基礎(chǔ)，研究故障的物理學(xué)或數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行物理模擬或計(jì)算機(jī)仿真，其目的是了解故障的形成和發(fā)展過程，明確故障的動(dòng)態(tài)學(xué)特征，從而進(jìn)一步掌握典型的故障信號，提取故障征兆，建立故障樣板模式。故障機(jī)理的研究是故障診斷的基礎(chǔ)，是獲得準(zhǔn)確、可靠的診斷結(jié)果的重要保證。
為了故障診斷工作的順利開展，國內(nèi)外很多科研人員和科研部門在故障機(jī)理方面作了大量的研究工作。例如，具有多年工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的美國人John Sohre是研究渦輪機(jī)械故障機(jī)理的權(quán)威，他于1968年發(fā)表的論文“高速渦輪機(jī)械運(yùn)行問題的起因和治理”，清晰簡潔地描述了典型的機(jī)械故障征兆及其可能成因，并將典型的故障劃分為9類37種。美國Bently Nevada公司的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究所對轉(zhuǎn)子和軸承系統(tǒng)典型故障作了大量的試驗(yàn)研究，并發(fā)表了許多很有價(jià)值的論文。日本的故障診斷專家白木萬博自20世紀(jì)60年代以來發(fā)表了大量的故障診斷文章，積累了豐富的現(xiàn)場故障處理經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行了理論分析。國內(nèi)自20世紀(jì)80年代中期以來，清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大 學(xué)、西安交通大學(xué)、西安熱工研究院等單位，在故障機(jī)理的研究方面做了大量的工作，發(fā)表了許多有價(jià)值的文章。
雖然在故障機(jī)理的研究方面已經(jīng)取得了大量的成果，但大型汽輪機(jī)組的振動(dòng)故障機(jī)理仍然沒有全部明確，亟須進(jìn)一步的深入研究。
2．2 故障信息處理技術(shù)的研究［8～10］
故障信息處理技術(shù)是故障診斷的前提，它在提高診斷的準(zhǔn)確性和可靠性方面處于非常重要的地位。常規(guī)的故障信息處理技術(shù)包括故障信號檢測和故障信號分析處理兩個(gè)部分。測量的信號通常是振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力、電流、電壓等信號中的一種或幾種。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，各種傳感器越來越小型化、精密化，近年來，一些國外企業(yè)以與一般傳感器同樣的價(jià)格推出了智能傳感器，使得故障信號檢測在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的前提下更易于實(shí)現(xiàn)，而且在滿足高精度要求的同時(shí)提高了其本身的可靠性。最近，日本出現(xiàn)了非接觸式測量技術(shù)，大大地拓寬了故障信號的測量范圍，雖然在測量精度上暫時(shí)還未能滿足要求，但它預(yù)示了信號檢測技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。
