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故障診斷新技術范文1

（云南電網有限責任公司曲靖供電局，云南曲靖655000）

摘要：對電力電纜進行交流耐壓試驗是目前國內現場應用最廣泛和有效的試驗方法，但其仍無法對電纜的輕微性絕緣故障進行有效檢測?，F介紹一種將高電壓試驗技術與電纜局部放電測量和定位技術融合在一起的電力電纜安全檢測評估系統，詳細分析該系統的原理和結構，并通過該技術在高壓實驗室的實際應用，總結了一些經驗，提出了后續建議。

關鍵詞 ：局部放電；串聯諧振設備；高壓濾波器；定位

0引言

隨著城市電網電壓等級和纜化率的提高以及部分電力電纜使用年限的增加，如何對電力電纜輕微性絕緣故障進行檢測與評估以便擬定科學的檢修策略，成為電力工作者迫切希望解決的技術難題。

目前，工頻或類工頻交流耐壓試驗由于試驗狀況接近電纜的運行工況而成為國內應用最廣泛的試驗方法，在現場試驗應用方面，調頻型串聯諧振試驗裝置由于重量輕、體積小、變頻電源輸出功率僅為試驗功率的1/Q等優點已成為高電壓試驗中一種新的方法與潮流，但其只能通過電纜絕緣是否擊穿得出絕緣狀況好與不好的定性結論，無法對電纜絕緣的中間狀態進行定量評估。針對以上方法的缺點，應用將串聯諧振試驗技術與局部放電測量和定位技術相結合的電力電纜安全檢測評估系統已成為當今電纜絕緣測試與安全評估的重要趨勢。

1電力電纜安全檢測評估系統技術分析

1.1系統局部放電檢測原理

系統所采用的電力電纜局部放電檢測方法為脈沖電流法，又叫ERA法，這也是IEC60270和GB/T7354—2003《局部放電測量》規定的測量方法。如圖1所示，其基本原理為：電力電纜在加壓情況下發生局部放電時，近端會產生一個瞬時電壓，此時經過一耦合電容耦合到檢測阻抗上，回路中就會產生一脈沖電流，脈沖電流流過檢測阻抗將產生脈沖電壓，將脈沖電壓予以采集、放大和顯示處理，就可測定局部放電的基本放電量。

1.2系統局部放電定位原理

局部放電定位首先要獲取電纜長度信息，該系統利用脈沖反射法來測量電纜長度：采用任意波形信號發生器向被試電纜施加一個窄脈沖，此脈沖沿電纜正向傳播，經一定的延時T到達終端，并產生反射現象。如果不考慮信號的衰減，則反射信號的幅值與入射信號相同，而方向相反。反射信號經過與入射信號相同的延時T到達發射端。在入射端測量信號傳輸的時間2T，并在電磁波的傳播速度v已知的前提下得到被試電纜的長度。由于測試電壓較低，因此不必考慮電纜局部放電信號的影響。

電纜長度計算公式為：

因此，在電纜長度已知的前提下，只要測量出正向行波和反向行波到達近端的時間間隔Δt，就可以計算出局部放電發生的位置。

1.3電力電纜安全檢測評估系統結構

由于調頻型串聯諧振試驗裝置中的變頻電源大多數為方波型電源，采用的是PWM原理進行變頻逆變，所以本身局放量較大，對局放測量干擾比較嚴重。為了實現對電源干擾信號的有效降噪，該系統采用了π形結構的高壓濾波器作為局部放電耦合器單元。局部放電耦合器單元是電力電纜安全檢測評估系統拓撲結構的核心部件，是連接高壓源和局放數據采集分析系統的橋梁，應根據調頻型串聯諧振試驗電源設計相應局部放電耦合器單元。

將調頻型串聯諧振試驗裝置、高壓π形濾波器和局部放電測量與評估系統結合起來，即可組成電力電纜安全檢測評估系統。

2電力電纜安全檢測評估系統的現場應用

2.1現場應用范圍和限制條件總結

當進行新電纜交接和電纜大修時，由于IES?1000測試系統局部放電測量靈敏度高，測試系統將配合交流耐壓試驗進行，對電纜進行局部放電測量，如果未發現局部放電則電纜投入運行，如發現局部放電則進行絕緣狀況評估、局放故障類型分析和局放位置精確定位，并采取措施進行檢修或替換。

當電纜正常運行時，如通過在線檢測設備發現電纜有局部放電現象，則應對該電纜進行計劃停電，切換到備用線路，然后利用IES?1000測試系統局部放電測量靈敏度高和具備定位功能的特點對電纜進行絕緣狀況評估、局放故障類型分析和局放位置精確定位，并采取措施進行檢修或替換。

2.2應用實例分析

由于目前110kV運行電纜不易停電檢測，該應用實例主要是在實驗室對廢舊電纜進行試驗，電纜局部放電模型是針刺模型，通過在電纜絕緣層上扎入一根大頭釘來實現，該釘上部必須與電纜的金屬護套相接觸，即與地連接，該釘的底部尖端稍稍扎入主絕緣即可在加壓下形成不均勻電場，嚴禁將釘子貫穿主絕緣而造成短路。

在此次試驗中，電纜絕緣狀態評估結果如下：

（1）最大局部放電量為4640pC，表明該電纜應采用定位功能查找缺陷點，進行修補或更換。

（2）大于350pC的局部放電數量為277個，所占比重為74.06%，表明電纜局部放電量總體較大。

（3）在60周波內采集的局部放電總數為374個，表明局部放電活躍程度一般。

根據以上電纜絕緣狀態評估結果，采用了電力電纜安全檢測評估系統中的局部放電定位技術查找輕微性絕緣故障點。定位試驗數據共采集了20次，兩個光標之間的時間差即正反向波形的時間差為2.275μs，已知電纜長度為300m，代入式（4）可得，局部放電點離測量近端距離為106m左右，這與實際的電纜局部放電模型所在點（離測量近端105m）幾乎一致，因此可證明電力電纜安全檢測評估系統局部放電定位功能是有效的。

3結語

根據電纜故障的發展過程可知，一般輕微性絕緣故障經過較長時間才會形成絕緣擊穿，且伴隨著局部放電由弱到強的過程。因此，如果能在出現輕微性絕緣故障時采用局部放電測量定位技術發現它并采取措施，將可避免更大的損失。

［

參考文獻］

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故障診斷新技術范文2

關鍵詞： 電子信息系統； 故障診斷； 神經網絡； 故障字典

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）20?0166?05

目前，電子信息系統的復雜化、自動化和信息化程度越來越高，對可靠性、可維修性和技術保障能力的要求日趨迫切。系統中每一個部件發生故障都可能會產生鏈式反應，影響系統效能發揮或造成重大的經濟損失。因此，電子信息系統的狀態監測與故障診斷技術早已得到世界各個發達國家相關部門的重視[1]。電子信息系統的功能電路大部分為模擬電路，許多元件參數具有很大的離散性，即具有容差。容差的普遍存在，導致實際故障的模糊性，加大了其故障定位的困難系數[2]。因此，針對該型電子信息系統的電路原理，綜合運用故障字典和神經網絡相結合的故障診斷方法，研究某型電子信息系統模塊級故障診斷技術，具有一定的理論意義和和重要的實用價值。同時，本文研究的成果可以推廣到其他型號的電子信息系統故障診斷技術研究[3]。

1 故障診斷流程圖和電路仿真

1.1 功能模塊級故障診斷流程圖

首先對某型電子信息系統需要診斷的電路進行仿真，然后將得到的數據建成故障字典，最后，在故障字典中找出具有典型性的故障數據作為神經網絡的輸入，利用BP神經網將故障定位在具體的元器件上。圖1為模塊級故障診斷流程圖。

1.2 電路仿真

某型電子信息系統中的典型電路圖如2所示。

（1）晶體管的故障模型

由于無源元器件如電阻、電容的可靠性較高，發生故障的概率較小，因此假設電路中電阻、電容均無故障，只有5個晶體管出現故障。通過對故障晶體管的分析，將其的故障表現歸結為三類：內部短路、內部開路、局部擊穿。考慮到以下的事實：開路的引腳不能與其他引腳短路、擊穿；兩個引腳開路等效于三個引腳同時開路；兩個PN結短路，等效于三個引腳同時短路；將三類故障在晶體管的三個引腳、兩個PN結之間進行故障組合后，可歸結為21種故障類型[4]，見表1。

（2）故障近似模型

在電路仿真的過程中，對使用最多的雙極型晶體管的近似故障模型進行研究，使用一種基于晶體管正常模型——GP模型為故障近似模型[5]。為使用軟件進行故障模擬，下面給出晶體管的故障模型，見圖3。其中故障引腳電阻RC，RB，RE為晶體管各引腳與電路相應節點間的串聯電阻；故障結電阻RBC，RBE，RCE。分別為并聯于晶體管某兩引腳之間的電阻，用于模擬晶體管PN結的短路和擊穿。

正常情況下，故障引腳電阻RC，RB，RE阻值近似為零；故障結電阻RBC，RBE，RCE阻值為無窮大。仿真時，按如下方法設置電阻阻值：

（1）某引腳開路，對應的故障引腳電阻阻值設置為無窮大，文中設置為10 000 Ω。

（2）某兩引腳短路，對應的故障結電阻阻值設置為0 Ω（此處為理想值）。

（3）某兩引腳擊穿時，對應的故障結電阻阻值設置為700 Ω（PN結擊穿后電阻阻值一般在500～1 500 Ω之間）。

（3）仿真軟件

仿真軟件選擇的是Multisim，該軟件操作簡單、快捷，最主要的是它可以直接調用所需元器件，而不必近似地畫出被測電路的等效電路圖，使得仿真結果更加接近于真實值。

（4）仿真過程

圖4為某型電子信息系統中的典型電路在軟件Multisim仿真時的界面圖。

2 故障字典的建立

（1）故障定義

現將圖2電路中與晶體管相關的106種故障（包括正常狀態F0）定義列于表2中。表中V代表晶體管，s代表短路，o代表開路，d代表擊穿，b代表基極，e代表發射極，c代表集電極。例如V4ecsbed就代表第4個晶體管發射極和集電極短路，基極和發射極擊穿[6]。其他故障以此類推。

（2） 測試量

本電路共有106種情況，即1個正常情況和105種個故障情況。在9個測試點上共得到[106×9=954]個電壓值。模擬圖2進行仿真，所得的954個數據列于表3。

（3）刪除不需要的測試點

由表3可見，節點1上的電壓不提供任何有用的信息，所以將其刪除。節點6和節點9上的電壓完全相同，所以刪除節點9。同一測試點，在兩種故障現象下，被測電壓之差超過0.1 V，則認為這兩個故障可分離；若被測電壓之差不超過0.1 V，則認為這兩個故障為不可惟一隔離的模糊故障組合。通過分析表中的數據，可以看到F2與F4等均為兩個不能唯一隔離的故障。

但由于它們皆與晶體管V1有關，任一故障可通過更換V1來排除，因此，無需進一步隔離的必要[7]。類似情況，經過整理就得到了一個規范標準的故障字典列于表4。

3 BP神經網絡的應用

基于BP神經網絡能夠出色地解決那些傳統故障診斷方法難以解決的問題，所以某型電子信息系統模塊級故障診斷系統采用故障字典和是神經網絡相結合的方法，力求準確、快速地進行功能模塊級故障診斷[8]。

3.1 BP神經網絡的故障診斷步驟

應用神經網絡檢測模擬電路故障的基本步驟為[9]：

（1） 建立故障字典或故障狀態表。應用軟件模擬出對應電路的正常狀態所對應得各測試點的理論值，并把它建成一個故障字典或故障狀態表。

（2）建立神經網絡。把故障字典或狀態表中的數據作為神經網絡的輸入，按照電路故障特征點的數目以及所優化處理得到的故障輸出類別的數目建立神經網絡。

（3） 神經網絡的訓練、學習。設定神經網絡學習速度、訓練方法及相關參數，對網絡進行學習、訓練。

（4）利用訓練好的BP神經網絡進行故障隔離。將電路的故障字典建立在神經網絡之中，網絡的輸入節點由電路的可測節點決定，輸出節點由故障狀態的數目決定。

輸出有多少個故障狀態，輸出層就選用多少個神經元，每一種故障狀態對應一個相應的神經元。診斷是某種狀態時對應的那個神經元被激活，輸出其對應的編碼。

3.2 仿真試驗及結果分析

（1） 本系統采用故障字典和神經網絡相結合故障診斷技術研究，采用三層神經網絡。通過電路的分析，選擇7個關鍵點的電壓作為神經網絡的輸入。選擇6種故障現象作為神經網絡的輸出模式，因此實際的神經網絡輸入神經元數為7，輸出神經元數為6，隱含層的單元數按照前面介紹的公式計算為9。通過分析看到，在BP神經網絡的輸出端應該有6個節點，分別對應1個無故障和5個故障。網絡的期望輸出如表5所示。

將仿真數據進行歸一化處理后，以實際故障樣本為網絡的原始訓練樣本，網絡輸入層、隱含層和輸出層節點數分別取7、9和6，系統總誤差[E

最后，可用仿真得到的其余數據驗證神經網絡的訓練情況。表6為神經網絡的驗證數據。表7為驗證數據對應的輸出結果。

（2） 由三層BP神經網絡組成的診斷系統在進行故障診斷時，采取數據驅動的正向推理策略，從初始狀態出發，向前推理，到達目標狀態為止。

故障診斷推理步驟如下：

①將故障樣本輸入給輸入層各節點，并將其作為該層神經元的輸出；

②求出隱含層神經元的輸出并作為輸出層的輸入；

③求出輸出層神經元的輸出；

④由閾值函數判定輸出層神經元的最終輸出結果[10]。

假設用[Yn]表示故障類型，則故障類型閾值判定函數為：

式中：[Φk=0.90]，當某模式下神經網絡的輸出大于0.90，而其他值均較小時，則可認為發生了該故障。則表7變為相應的表8。

表8 整理結果

通過表8與表5的對比，可見仿真結果與事實相符。

4 結 語

本文針對某型電子信息系統的電路原理，綜合運用故障字典和神經網絡相結合的故障診斷方法，研究該型電子信息系統模塊級故障診斷技術，具有一定的理論意義和和重要的實用價值。同時，本文研究的成果可以推廣到其他型號的電子信息系統故障診斷技術研究。

參考文獻

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故障診斷新技術范文3

Abstract： The safe running of mine motor is an important part of safe production in mine， so it is important to remove the potential risk of mine motor and timely diagnose the failure as soon as possible. According to the characteristics of the closed and explosion proof mine motor， the online monitoring is used to take vibration detection for the imbalance of motor bearing and rotor and analyze the vibration information， and compare the bearing failure characteristic frequency and the rotation of the rotor fault characteristic frequency， try to find fault reason， providing scientific basis and advanced method for fault diagnosis of mine motor.

關鍵詞： 振動信號分析技術；礦用電機；軸承；轉子不平衡

Key words： vibration signal analysis technology；mining motor；bearing；rotor imbalance

中圖分類號：TH17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0037-03

0 引言

礦山生產強調的是安全，在礦山生產設備運行過程中，防患于未然，將問題解決在事故發生之前是每個礦山生產過程中的重要工作，要保證設備的安全運行，每個環節都不容忽視，尤其是礦用電機的安全運行，電動機相當于生產系統的心臟，一旦發生故障，將造成重大損失。電動機在使用過程中出現的故障的因素很多，通常出現的故障有：轉子不平衡、轉子不對中、軸承磨損、轉子摩擦劑浮動密封故障等，但其中電動機軸承磨損和電軸在使用過程中轉子不平衡，是電動機最主要的，也是對電機使用造成影響最大的故障。為及早發現問題，采用對電動機線監測方式，隨時采集電動機的振動信號，經過對電動機運行振動信號進行分析對比，可以及時發現問題，為排除故障提供了可靠依據，由于礦用電動機具有封閉性和防暴性的特點，無法測量軸向振動數據，在對轉子不平衡檢測時，采用測點為水平和垂直方向進行檢測分析，找到了故障原因。為礦用電動機的故障診斷提供了一種定量分析的先進方法。下面針對礦用通風系統的電動機在使用過程中的故障進行實例分析。

1 電動機軸承故障診斷

礦山通風機是礦井重要的設備之一，為保證通風機的電動機正常運行，對在井口外的電動機型號為JK630-2電機，配置了VIBXPERT雙通道振動數采器及FFT頻譜分析儀，在電動機前、后軸承處用八個測點分別對軸承徑向與軸向方向進行狀態檢測，圖1為通風機電動機測點分布圖。

電動機及其軸承型號參數如下：電機型號JK630-2；功率：630Kw；轉速為2975r/min。軸承型號為：3E222，接觸角：0°，滾動體直徑：30mm，軸承中經：155mm，滾動體個數：10。對電動機監測了半個月后，對采集到的振動信號數據分析，發現在檢測過程中，電動機前、后軸承處用八個測點的振動值均呈上升趨勢。從數據中看出，204測點的速度有效值上升幅度最大，由月初的2.97mm/s上升到月中的7.27mm/s。上升了1.45倍。按國際標準ISO2372振動烈度標準，屬于C類（還允許范圍）范圍。電機后軸承各測點（201、202、203、204）的在半個月中振動值平均上升1.75倍；前軸承各測點（205、206、207、208）的振動值平均上升幅度為1.61倍。超過了允許范圍。

為了確定故障性質、部位及損壞程度，需要振動波形共振調節包絡波進行分析，圖2a、2b分別是201測點和206測點的時域波形（經過共振調解濾波后的）；圖3a，3b分別是204測點和206測點的幅值頻譜圖。當滾動軸承正常時，轉動平穩，噪聲小，振動小；當滾動軸承出現缺陷時，在運行中就會產生沖擊，引起脈動性振動；從圖2a中振動信號出現了較大幅度的周期性沖擊脈沖信號。圖2b所示的時域波形則較平穩，沒有明顯的沖擊信號。在圖3a中信號在202.5HZ時振動幅值較大，在二倍頻405.0Hz處有明顯諧波；圖3b中的譜峰呈衰減趨勢，沒有異常峰值出現。據圖3分析，在旋轉頻率（50Hz）處振動幅值和二倍頻處雖然有譜峰出現，但振幅分量所占的比例并不大，所以，可基本排除轉子不平衡和不對中故障。故只對電機前、后軸承進行故障特質頻率分析。

通過計算得到軸承內圈各故障特征頻率fi=297.5Hz；滾動體故障頻率fr=124.3HZ；計算公式為：

①fi=nzfj±f（其中：n――為正整數，z――滾動體數，f――軸轉速頻率，fj――一個滾動體在內圈上的通過頻率）；②fr=2nf0±fc（其中：n――為正整數，f0――滾動體相對于保持架的通過頻率，fc――保持架轉速頻率）。

因此，從圖3a中202.5Hz處的譜峰可看出屬于該軸外圈故障特征頻率。當設備運轉時，滾動體經過該缺陷時，產生強烈的沖擊，因而振動幅值增大，頻譜圖上反映在故障特征頻率處出現較大譜峰。

從上述，通過振動信號分析技術，得出一，在201測點（圖2a）時域波形圖上出現的沖擊脈動信號是軸承故障特征；第二，204測點（圖3a）頻譜圖上較高譜峰處的頻率與軸承外圈特征頻率吻合；第三，電動機后軸承各測點（205、206、207、208）振動值平均上升幅度比以前軸承各測點（201、202、203、204）高出0.19倍，同時據后軸承時域波形圖和頻譜圖上都出現的軸承故障特征頻率，可判定振源來自后軸承；第四，電動機前軸承時域波形圖和頻譜圖上均未發現異常，振動值增大可判定是由于后軸承故障引起的?；谏鲜鏊狞c，可以確定電機后軸承外圈滾道內出現了剝落坑。后經停機檢查發現，電動機后軸承處外圈滾道內有一處15mm×8mm、深為0.3mm的剝落坑，證實診斷結論正確。

2 電動機轉子不平衡的故障診斷分析

井口處電動機采用的是防爆式封閉型電機，型號為：JB710M1-2型，額定轉速為：2986r/min，由于該電動機無法測量軸向振動信號，所以測點采取垂直和水平方向6個測點（如圖4所示）。經過兩個月的在線監測，采集了各測點的幅值頻譜圖，通過對頻譜圖上各頻率段的速度有效值數據分析（如表1所示），301、302、34、306各測點的速度有效值和位移峰的峰值都有不同程度的增大，速度有效值上升幅度分別為：301測點2.18倍，302測點2.36倍，304測點1.38倍，306測點2.19倍。

電動機轉速為2986r/min，旋轉頻率為49.77Hz，接近50Hz，從所測數據看看出，在旋轉頻率（50Hz）處，各測點速度有效值都有不同程度增大，上升幅度分別為1.10倍、1.72倍和1.37倍，在兩倍頻和三倍頻處則增大極少；水平方向（302、306）均比垂直方向（301、304）的幅值大，圖5為第三個月某天采集的各測點的速度有效值頻譜圖，從四個測點的頻譜圖上可看出，都是在旋轉頻率（50Hz）處譜峰分量大，205Hz處有i少量譜峰，高倍頻率處也出現了少量譜峰，多次采集的頻譜圖都與圖5這天的頻譜圖基本相似。

從對采集的振動信號分析，可總結出以下幾點：（1）電動機各測點的振動值增大，主要源于旋轉頻率處振動幅值增大，而旋轉頻率處振動幅值比垂直方向大，是轉子不平衡特征之一；（2）水平方向振動幅值比垂直方向大，也是轉子不平衡特征之一；（3）250.00Hz處有譜峰，但所占比例不大，估計滾動軸承有磨損。

因此，判斷該電動機振動值增大的原因為轉子不平衡引起的。在第三個月監測數據中發現某天306測點的速度有效值高達8.32mm/s，按國際標準ISO2372標準屬于C區，而302、306測點的位移峰的峰值分別為51.3μm和58.1μm，均超過機械部《離心鼓風機和壓縮機技術條件》所規定的標準（主軸轉速≤3000r/min，雙振幅應≤51μm），根據判斷，對電動機進行了停機檢查，做轉子動平衡測定調整，并及時更換了新軸承，運行后振動值恢復正常。

3 結論

振動分析技術對設備的振動信號測試和分析，可獲得機體、轉子或其他零部件的振動幅值、頻率和相位三個要素，經過對信號的分析處理與識別，了解到機器的振動特點、結構強弱、振動來源、故障部位和故障原因。本文通過在線監測礦用電動機，通過對電動機前、后軸承和電機殼體分布不同的測點，用振動分析技術診斷出電動機故障原因，經過實踐檢驗，診斷結果正確性很高。VIBXPERT振動數采器及FFT頻譜分析儀，是通過德國船級社認證的，可將振動信號轉換為電信號，便于數據處理和分析，可處理成為多種能夠反映故障狀態的特征信息譜圖，為進一步識別故障提供依據。振動分析技術為礦用電動機判斷故障，預報事故提供了可靠的保證和依據，為礦山安全生產，延長產品的使用壽命，提高經濟效益都具有十分重要的實用價值。

參考文獻：

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故障診斷新技術范文4

關鍵詞：汽車故障；診斷方法；發展趨勢

隨著科學技術的進步，社會大眾對汽車的性能要求越來越高，新技術新工藝在提高汽車性能的同時，也使汽車結構復雜化，也增加了汽車故障診斷的難度。傳統的汽車故障診斷方法已經難以滿足現代汽車的需要，因此必須提高汽車診斷技術，本文就汽車故障診斷方法的發展趨勢進行有效探討。

1 常用的汽車故障診斷方法

汽車故障診斷方法主要分為人工經驗診斷法與儀器設備診斷法，下面就這兩種診斷方法展開討論。

人工經驗診斷法主要是汽車維修診斷人員憑自身的實踐經驗和掌握的知識技能，在汽車不解體或者汽車局部解體的狀況下，使用簡單的操作工具，通過各種肢體動作，一邊檢查一邊分析的方式，對汽車故障做出判斷，得出診斷結果。人工經驗診斷法主要有直接檢測法、順序檢查法、分段排除法等等。

儀器設備診斷法是最為常用的一種方法，主要是在汽車不解體的狀況下，運用檢測儀器對汽車進行綜合檢查，從而得出診斷數據的一種方法?，F代檢測儀器能夠對檢測的數據進行自動分析、判斷并得出結論。這種故障診斷方法主要用于汽車檢測站、大型的維修企業以及特約維修服務站等等。

儀器設備診斷法主要使用四種故障診斷設備。第一是發動機故障診斷設備。主要使用萬用表、解碼器、示波器、發動機綜合性能分析儀、氣缸壓力表、氣缸壓力檢測儀、氣缸漏氣量檢測儀、缸壓正時檢測儀、汽油機點火示波器、油質量檢測儀、光譜分析儀、閃光正時檢測儀等儀器。第二是底盤故障診斷設備。主要使用前輪定位儀、四輪定位儀、車輪平衡機、懸架裝置檢測臺、轉向系間隙檢測儀等儀器。第三是整車故障診斷設備。主要使用滑板式車輪側滑試驗臺、車用油耗計、車速表試驗臺、制動減速度儀、制動試驗臺、前照燈檢測儀等儀器。第四是專業綜合診斷技術。汽車維修站主要是運用現代汽車故障檢測設備，在汽車不解體的狀態下，對汽車精細有效的診斷與分析。目前我國大部分汽車維修站都是由安全環保檢測線與綜合檢查站組成。汽車抵達汽車維修站后，維修站按照檢測工藝流程進行檢測，按順序完成檢測。

2 汽車故障診斷方法的發展趨勢

首先，汽車故障診斷方法在發展過程中，將不斷運用新理論與新技術，這是一個必然趨勢。汽車故障信息具有多特征性與模糊性等特征，現代非線性數學工具能夠有效地解決這一問題，能夠對信號進行提純去噪、識別并進行信息融合。新技術在汽車故障診斷方法中的具體應用主要為以下幾點：人工神經網絡的汽車故障診斷技術、小波分析技術及基于模糊理論的汽車故障診斷系統。另外，隨著診斷技術大大發展，隨著計算機技術與控制技術的快速發展，可以利用車載計算機對汽車的發動機、轉向系統等部件進行故障診斷，車載計算機可以將診斷信息儲存并顯示出來，車載計算機診斷技術的發展將為廣大用戶提供便捷服務，能夠提高汽車的可靠性，這也是汽車故障診斷方法發展的一個趨勢。

其次，新信息在汽車故障診斷方法中的應用也是一個重要趨勢。目前，汽車故障的振聲診斷研究中，大多是通過分析柴油機缸蓋、汽車變速箱等進行研究，這都屬于單項靜態檢測，而利用機械系統振動噪聲檢測分析的方法較少。這是因為汽車的構造比較復雜，汽車內部的振動源較多，振動頻率分布比較廣泛，振動噪聲相互干擾；在汽車內部發生振動的零件較多，汽車正常工作的狀況下難以觀察到。目前，在汽車故障診斷中利用振動噪聲進行振動還存在一定難度，這是因為具體分析汽車構建振動的分析方法還不健全，對汽車構件產生振動信號機振動噪聲傳播途徑缺乏研究。雖然針對汽車振動參數與汽車內部零構件發生故障之間的關系，做過大量的研究實驗，但是目前難以得出準確性的結論。因此，有必要對汽車的振動原理進行深入研究，需要通過理論與實驗研究來得出汽車零構件發生振動、產生噪聲并傳播噪聲的原理，要能夠確定汽車振動信號與汽車的型號、運行速度等因素之間的聯系。此外，若是能夠將工程數學理論中的機械振聲檢測與車載檢測設備充分結合起來，就能夠對運行狀態下的汽車進行有效地檢測與診斷，這樣就能夠通過振聲對汽車故障進行有效的識別，并對汽車故障進行分類，這樣能夠提高汽車的使用壽命。

第三，汽車故障診斷方法在發展過程中，汽車的檢測周期將延長。隨著汽車制造質量、性能、可靠性及使用壽命的提高，再加上我國公路狀況不斷提高，汽車出現故障的概率將大大降低，汽車的檢測周期將出現延長趨勢。此外，我國汽車故障診斷方法將逐步向智能化方向發展。預測并監控汽車的性能狀況是我國汽車故障診斷技術發展的必然趨勢。故障診斷技術的發展將促進檢測設備走向智能化、多功能化。而汽車故障原理分析技術、故障診斷信息的傳達識別技術等技術的發展，為智能化汽車故障診斷方法的發展提供了技術支持。最后，汽車故障診斷方法將逐步實現汽車檢測管理網絡化。目前，我國許多汽車檢測站大都配備了計算機檢測管理系統，但是各地區的檢測站所使用的檢測技術是不同的。因此，隨著信息技術與管理技術的發展，我國汽車故障診斷方法在發展過程中，將進一步實現網絡化，能夠做到全國汽車檢測站的信息資源共享、硬件與軟件資源共享。在這個基礎上，計算機檢測管理系統能夠將全國的汽車檢測站聯合起來，能夠使各地區的交通管理部門及時了解各地區的汽車狀況。

3 結束語

綜上所述，現代汽車故障診斷方法主要有人工經驗診斷與儀器設備診斷兩種方法，現代汽車故障診斷方法將診斷理論與診斷技術融合在一起，診斷設備具有多功能、集成化、智能化等特征。在其發展過程中，將進一步應用新技術與新信息，以此來優化汽車故障診斷方法。也正是汽車故障診斷方法的不斷創新與發展，才能夠推動我國汽車維修行業的發展。

參考文獻

[1]周汝勝，焦宗夏，王少萍.液壓系統故障診斷技術的研究現狀與發展趨勢[J].機械工程學報，2006.

[2]侯軍興，劉存祥，盧士亮.汽車故障診斷技術的現狀與發展趨勢[J].農業裝備與車輛工程，2006.

故障診斷新技術范文5

【關鍵詞】液壓系統；現狀；發展趨勢；故障診斷技術

一、液壓系統故障診斷技術發展現狀

液壓系統故障診斷技術是隨著液壓設備不斷高度自動化和復雜化以及對液壓系統工作可靠性要求越來越高而發展起來的，是針對現代液壓設備需要及時排除液壓故障而提出來的，是將醫療診斷中的基本思想推廣到液壓工程技術而形成的，是建立在液壓控制理論，信息理論和電子技術、傳感器技術、人工智能技術等基礎上的一門綜合性新技術。液壓傳動是三大傳動技術之一，與機械傳動、電力傳動相比，液壓傳動系統具有其獨特的優點，即廣泛的工藝適應性、優良的控制性能和較低廉的成本，并且功率大、響應快、精度高，已經廣泛應用于冶金、制造等領域。

二、液壓系統的故障原因分析

（1）主觀診斷法。主觀診斷法主要是依靠簡單的診斷儀器，憑借個人的實踐經驗，判別故障發生的部位及其原因。這種方法要求診斷人員掌握豐富的故障機理知識和診斷經驗，需利用系統或元件的結構、模型和功能等方面的知識，綜合分析才能了解。（2）基于模型診斷法?；谀Ｐ偷脑\斷法是先運用一定的數學手段描述系統某些可測量特征量，這些特征量在幅值、相位、頻率及相關性上與故障源之間存在著聯系，然后通過測量、分析、處理這些特征量信號，來判斷故障源所在。這種方法實質上是以傳感器技術和動態測試技術為手段，以信號處理和建模處理為基礎的診斷技術。（3）智能診斷技術。液壓系統故障智能診斷技術是人工智能技術在液壓系統故障診斷領域中的應用，它是計算機技術和液壓系統故障診斷技術相互結合與發展進步的結果。智能診斷的本質特點是模擬人腦的機能，又能比人腦更有效地獲取、傳遞、處理、再生和利用故障信息，成功地識別和預測診斷對象的狀態。因此，智能診斷技術是液壓系統故障診斷的一個極具生命力的發展方向。目前的智能診斷研究主要從兩個方面開展：基于專家系統的故障智能診斷技術和基于神經網絡的液壓系統故障智能診斷技術。

三、液壓故障診斷技術發展趨勢

（1）多種知識表示方法的結合。近幾年來，在面向對象程序設計技術的基礎上，發展起來了一種稱為面向對象的知識表示方法，為這一問題提供了一條很有價值的途徑。在面向對象的知識表示方法中，傳統的知識表示方法如規則、框架、語義網絡等可以被集中在統一的對象庫中，而且這種表示方法可以對診斷對象的結構模型進行比較好的描述，在不強求知識分解成特定知識表示結構的前提下，以對象作為知識分割實體，明顯要比按一定結構強求知識的分割來得自然、貼切。（2）經驗知識與原理知識的緊密結合。關于深淺知識的結合問題，可以各自使用不同的表示方法，從而構成兩種不同類型的知識庫，每個知識庫有各自的推理機，它們在各自的權利范圍內構成子系統，兩個子系統再通過一個執行器綜合起來構成一個特定診斷問題的專家系統。這個執行器記錄診斷過程的中間結果和數據，并且還負責經驗與原理知識之間的“切換”。這樣在診斷過程中，通過兩種類型知識的相互作用，使得整個系統更加完善，功能更強。（3）多種智能故障診斷方法的混合?；旌现悄芄收显\斷系統的發展有如下趨勢：由基于規則的系統到基于混合模型的系統、由領域專家提供知識到機器學習、由非實時診斷到實時診斷、由單一推理控制策略到混合推理控制策略等。（4）虛擬現實技術將得到重視和應用。虛擬現實技術是繼多媒體技術以后另一個在計算機界引起廣泛關注的研究熱點，它有四個重要的特征，即多感知性、對存在感、交互性和自主性。從表面上看，它與多媒體技術有許多相似之處。（5）數據庫技術與人工智能技術相互滲透。人工智能技術多年來曲折發展，雖然碩果累累，但比起數據庫系統的發展卻相形見絀。其主要原因在于缺乏像數據庫系統那樣較為成熟的理論基礎和實用技術。人工智能技術的進一步應用和發展表明，結合數據庫技術可以克服人工智能不可跨越的障礙，這也是智能系統成功的關鍵。對于故障診斷系統來說，知識庫一般比較龐大，因此可以借鑒數據庫關于信息存儲、共享、并發控制和故障恢復技術，改善診斷系統性能。

故障診斷新技術范文6

【關鍵詞】汽車；電控技術；發動機系統；診斷與維修

前言

近幾年來，新疆公路網建設規模不斷壯大，交通設施的不斷完善為汽車生產與銷售提供了廣闊空間，汽車企業競爭壓力不斷增大。汽車公司想要在日益激烈的市場競爭中謀求生產和發展，須不斷增強自身實力，改造新技術，加速汽車部件的更新換代。這就使得電控系統在汽車上的應用日益普遍，進而使汽車在整體結構、工作原理及使用維修等方面發生了根本性變化[1]。只有不斷研究新技術，對汽車電控發動機系統故障發生原理進行分析，切實改善維修方法，才能解決“無能為力”的傳統檢修難題，為現代汽車的可靠性、安全性、舒適性以及環保性提供強有力保障。經我公司技術人員的不懈研究，在汽車電控發動機系統的故障診斷與維修方面取得了一定進展，現從電控技術入手，對電控發動機故障診斷及維修技術進行探討，以期快速解決存在故障，實現快速恢復機械性能的目的。

1.汽車發動機電控技術

隨著新技術的發展，電子技術在汽車底盤、車身及車用柴油發動機等多個領域廣泛應用。發動機電控技術的內容，主要由三部分組成，包括：電子燃油噴射系統（EFI）；電控點火系統（ESA）及怠速控制系統（ISC）[2]。任何一種電子控制系統，其基本組成大致相同，均由信號輸入裝置、電子控制單元（ECU）及執行元件三大件組成。其工作原理是：信號輸入裝置，即各種傳感器對控制系統的信號進行采集控制，并轉換為電信號傳輸到ECU；ECU對傳感器提供的信號進行存儲、計算、分析處理，由執行器發出指令；執行元件由ECU直接控制，將ECU作出的指令變成對控制對象的具體動作。電控技術對汽車發動機性能的影響，主要有：（1）提高發動機的動力性；（2）提高發動機燃油經濟性；（3）降低排放污染；（4）改善發動機啟動性能。

2.汽車電控發動機的常見故障

2.1線路故障方面

發動機系統在運行中，各個系統均由導線連接的，如導線將傳感器和執行器與ECU進行連接。若在運行過程中，線路出現故障，將致使傳感器檢測信號在輸送過程中受阻，無法傳給ECU，ECU發出的指令也無法傳送到執行器，這就使得發動機無法正常運轉，從而發生異常情況，甚至引起意外事故的發生。通常情況下，線路故障是由于接線部位松脫、接觸不良等造成。

2.2元件老化或性能退化方面

長期處于運轉狀態，汽車發動機將處于高溫狀態，進而對電子元件產生損害。長期以往，便會出現元件老化或者性能退化情況，最終對電子元件的整體性能和使用功能產生影響。此外，若發動機內部長期未清理，造成灰塵過多，也會對電子元件的使用功能產生影響。

2.3元件擊穿方面

元件擊穿會造成短路或者短路等情況，通常是由于發動機內部電壓過大，或者長期處于高速運轉狀態從而使得發動機過熱等引起的。若發動機內部的電容、三極管等發生元件擊穿，發生短路情況，將使得發動機點火系統失靈，出現無法啟動的情況。

3.汽車電控發動機的診斷與維修

電控發動機比傳統化油器式發動機復雜，其故障抽象性更強，診斷難度更大，若采用傳統的故障診斷方法，將產生“無能為力”之感，對故障無從下手。但是，只要方法得當，對電控發動機的診斷與檢修就不是問題。

汽車電控發動機診斷與維修，常用的工具主要有：（1）跨接線。屬于專用導線，以兩端接頭形式不同為區分，以適應不同位置的跨接，主要用于電路故障的診斷與維修。（2）測試燈。根據指示燈的亮度情況來對被測電路電壓高低進行判斷，主要用于檢查電控元件電路情況。（3）數字萬用表。其優點突出，測量精密度較高，抗干擾能力強且測量范圍廣，在汽車診斷與維修中廣泛應用。數字萬能表主要用于電阻、電壓、電流等參數測量，作為電路通斷和電控元件技術狀態的判斷依據。（4）手動真空泵。主要作用于發動機電控系統中的真空驅動元件，作為一種抽真空的工具。（5）燃油壓力表。主要用于測量壇友供給系統中的燃油壓力。常用儀器主要有：噴油器清洗儀，故障診斷儀，示波器，信號模擬檢驗儀及發動機綜檢儀等。

汽車電控發動機的故障診斷基本程序，分為向車主調查、外部檢查及調取故障碼三大步驟。對相應故障的維修，需要注意以下幾個方面：（1）采取直觀診斷法對故障進行檢驗，并通過維修經驗排除存在故障。（2）對發動機進行基本檢查，主要是對發動機基本怠速和基本點火正時進行檢測與調整[3]。發動機處于待檢狀態時，才能讀取電控發動機故障代碼。值得注意的是，不同車型的基本檢查程序、方法及步驟有所不同，維修過程中視具體車型而定。（3）在本車型相關資料指導的前提下，采取故障自診斷系統檢查故障。（4）若維修時用萬用表對ECU及其控制電路故障進行檢測時，要以該汽車的詳細維修技術為依據，避免不必要人為故障代碼的發生。如汽車發動機不同工作狀態下各端子標準電壓值和各端子之間的標準電阻值等資料[4]。

除此之外，還要注意檢測不到故障并不能說明故障不存在，因而在維修作業開始之前，要反復確認故障現象，然后確定故障發生的部位，分析故障發生的原因，再采取具體方法進行故障修理。為避免維修中出現故障遺漏現象，在排除第一個故障后，應再次對該回路或支路進行檢測，經確認無故障后才算檢修完成。

4.小結

隨著社會經濟的發展及公路網的不斷完善，汽車逐漸成為人們出行的主要交通工具之一，在使用過程中，不可避免地引起發動機故障的發生。作為汽車的心臟，發動機的整體性能對汽車使用壽命及使用安全性產生重要影響，這對汽車維修提出了更高的要求。在電子技術廣泛應用的影響下，電控發動機系統故障的診斷與維修水平不斷提高，但由于發動機故障的復雜性與抽象性，對故障診斷與維修工作仍不能馬虎。技術人員及維修人員只有不斷研究，充分掌握現代化診斷與維修技術，才能更好發揮電控發動機系統的重要作用，為人們安全出行提供保障。

參考文獻

[1]譚滔，安明華，高波，黃士濤.發動機燃油系統故障分析與診斷方法的研究[J].農機使用與維修，2012，（05）：82-84.

[2]蔣文娉.現代汽車發動機電控系統故障診斷及維修探究[J].學園·教育科研，2012，（09）：174-175.