液压系统故障现场快速诊断仪器
- 作者:液压网
- 时间:2012-10-12
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1.现场快速诊断仪器及其特点
液压元件工作状态表征参数主要有压力、流量、温度、振动、噪声、转矩和转速等,其中包含系统状态信息最多的是压力和流量两个液压参数,液压系统现场快速诊断仪器主要是基于对液压参数进行检测而对故障进行诊断的。
(1)通用型诊断仪器现已广泛用于液压系统状态监控的机械式压力表和容积式椭圆齿轮流量计,仍是液压系统故障诊断常用的仪表,特别是机械式压力表在液压系统故障诊断中使用更为广泛。这主要是因为两个方面的原因:其一是压力这一参数携带着最多的系统状态信息,表达着最明显的故障特征。其二是这种仪表接人方便、操作简单、显示直观、计量准确,便于携带,且仪表本身的故障少、价格低。正是基于这些原因和特点,现在已有不少设备的液压系统在其一些表征系统状态的关键点上就事先接人压力表,既作系统的运行状态的监控,又作发生故障的直接显示。也有的则事先在一些表征系统状态的关键点上接人测试接头,需要时即可之方便地接人测试仪表,以便快速诊断故障。
(2)专用型诊断仪器为满足液压设备现场故障诊断的需要,近年来国内外不断研制出许多专用型液压故障诊断仪器。
1)压力诊断仪器。随着压力传感器的飞速发展,大力推动和促进了压力诊断仪器的发展。国内有浙江大学研制开发的流体压力波形采集仪,这种仪器可由维修人员携带到现场作测试,记录、显示系统的压力值和压力波形,以便分析和诊断系统的故障。该仪器体积小、重量轻、易于携带;用电池供电,能连续工作5h以上;侧量精度达20‰,频率响应为交流350Hz。
国外有美国的Denison液压有限公司生产的专用仪器,此种仪器是将LPT压力传感器与DPll0读数器配合使用,操作简便,测试准确,可广泛用于液压实验台、机床设备和其他流体传动与控制工程领域。该仪器测压范围为1~40Mpa,误差少于5‰,输出信号为O~10V或10mA。
2)流量诊断仪器。基于超声波原理发展起来的超声波流量计可以方便地用于液压系统的现场故障诊断。超声波流量计根据其传感器是否与被测介质接触而分为插入式和非插人式两种。插人式的需事先在被侧点的管道上开孔,测试时将传感器接人。非插人式则无需事先在被测点的管道上开孔,其传感器采用独特的方式夹持于被测点的管道的外壁上,这就更方便于现场测试。国内已有此类仪器可供选择,如泰隆测控产业集团公司开发的MTPCL系列流量计就是这种类型的。国外此类流量计较多,如德国KROHNE公司的U下,系列流量计、美国Contrlotron公司的190系列流量计和美国Polysonies公司的DDF系列流量计都是这种流量计。非插人式超声波流量计的特点是可以方便地做到不断流接人,即实现在线检测,但这种仪器价格较高。
(3)综合型诊断仪器综合型仪器是将多种检测功能集中于一体的一种诊断仪器,这更方便现场故障诊断的多参数检测现有的这类仪器就其检测功能而言主要有6种组合形式:①压力和流量的组合;②压力、流量和温度的组合;③压力、流量和功率的组合;④压力、流量和转速的组合;⑤压力、流量、温度和功率的组合;⑥压力、流量、温度和转速的组合。正是由于集多种检测功能于一体,也有文献将这种仪器称为“液压万用表”。
国内已有多家单位研制开发出综合型液压测试仪。如工程兵工程学院开发的CYJ一B型液压系统监测仪,其检测功能是压力、流量和转速的组合。该仪器主要由接头体、传感器和信号处理机三部分组成。测试精度分别达:压力±0.7%,流量±1.5%,转速±0.2%。煤炭科学研究总院上海分院和华东电子仪器厂联合研制的CHY12D液压多功能测试仪,其检测功能是压力、流量和温度的组合。该仪器主要由涡轮流量计、压力传感器、温度传感器和YQY-12D测试仪组成,其三项参数的模拟输出量分别为:压力O~5V(O一25Mpa),流量0-5V(0-5kHz),温度O~5V(0~100℃)。另外还有石家庄铁道学院和铁道部襄樊内燃机车厂联合研制的液压系统诊断仪和第二炮兵学院研制的多点位压力流量检测仪,这些仪器都具有多参数检测功能,并成功用于多种设备的现场测试和故障诊断。
国外综合型液压测试仪器较多。如美国Flo-tech公司生产的PFM6,PFM6BD, PFM8三个系列共有13种规格,其检测功能是压力、流量和温度的组合,其中PFM8系列还能直接显示功率。测试精度为±1%,测试结果可数字显示,最大的PFM-200型其重量也只有91N。美国Dension公司生产的DHCR数字式液压检测器也有8种规格,其检测功能是压力、流量和温度的组合。该仪器的流量测试范围是0.1~800L/min ,最高压力可达420MPa测试结果可数字显示。
2.现场快速诊断仪器的发展方向
基于参数检测的故障诊断技术近几年来得到了很快的发展,这同时带动和加快了诊断仪器仪表技术的发展,其发展方向将主要表现在四个方面。
(1)非接触式液压系统压力和流量的非接触式检测是指检测仪器的传感器不与被侧油液相接触,而从管壁外感知和获取压力和流量信号的一种检测方式。这种检测方式最大的优点是可以实现在线检测,即可以在不停机的情况下进行参数检测,以实现对系统进行状态监控和故障诊断。这也正是液压系统现场故障诊断所最需要的方式。基于超声波检测原理而开发的非接触流量检测技术现已比较成熟,国内外都有多种此类仪器可供选用。
(2)便携式液压系统现场故障诊断仪器向便携式方向发展是现场故障诊断的必然要求。因为现场故障诊断受工作环境、技术条件和人员数量等诸多方面的限制,不可能使用价值贵、体积大、重量大和台数多的仪器进行检测,而只能使用功能多、体积小和重量轻的便于携带的“万用表”式的仪器。这也是现场故障诊断仪器向多功能方向发展的一个重要原因。
(3)多功能液压系统故障诊断仪器向多功能方向发展表现在三个方面。其一是仪器用途的多方面,即一台仪器既可以用作系统故障诊断用,也可以用作系统的状态监控,还可以用作其他仪器的标定;其二是仪器本身不仅能对多种参数进行检测,而且还具有对所检测的参数进行显示、计算和处理的功能;其三是一台仪器能对某项参数进行多点位检测。
(4)智能化智能化是现代诊断仪器的一个重要发展方向。这主要是因为随着机电液技术日益结合,使得液压系统越来越复杂,故障诊断越来越困难。这就要求现代诊断仪器不仅具有对被测参数进行感知和显示的一般功能,还应当具有对被测参数进行计算、分析、识别和处理等智能化功能。





