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机械故障诊断的发展历程中,故障确诊率的提高一直是研究的热点,故障的误诊却没有引起人们足够的重视。为了系统地阐述机械故障诊断中的误诊问题,笔者给出了误诊的含义及分类,按照机械故障诊断推理过程的环节,详细分析误诊产生的机理和具体原因,针对这些误诊的潜在原因,提出减少误诊的方法和措施,提高机械故障诊断的可靠性,降低误诊率。在保证诊断数据准确无误的同时,使诊断系统合理,同时具有开放性和可扩充性,使诊断知识不断得到丰富和充实。
一、故障的复杂性
在故障诊断过程中,诊断对象的故障过程是复杂多变的。在故障发展过程中,由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的,机械功能状况和所受损害的具体情况也不同,使得故障征兆和演变具有不同形式,诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质,导致误诊,具体表现在以下几方面:
一是故障的发展过程中,一种故障可能表现出多种不同征兆。如液压系统故障诊断中,电磁换向阀故障可能导致系统压力、流量不满足要求,脉动可能加剧,还可能导致系统工作温度升高等。而对不同诊断对象,即使是同一种机械,对同一种故障的反应也是有差异的。一个对象的反应可能快,另一个对象反应可能慢;一个对象的某征兆对某故障反应可能剧烈,而另一个对象反应可能较平稳等。
二是不同故障在发展过程中,可能出现相似的征兆,同种征兆可能对应多种故障形式。如回转机械中,各种故障的发生,往往都伴随着振动的加剧,而且在频域分析时,在相同倍频上,不同故障可能会有相似的表现形式。这种故障征兆的相似性,使我们在故障诊断中容易产生混淆。
三是在很多情况下,随着故障的发展,还可能引起继发性故障,这种继发性故障可能会掩盖原来的故障,或原来的故障掩盖继发性故障,这都将造成故障诊断的困难。如液压系统中,由于某种原因引起油液污染程度增加,这可能引起液压泵运动副的严重磨损,磨损的颗粒混人油液中,进一步加剧油液污染,液压泵磨损将引起液压系统失效,泵的失效是油液污染这种原发性故障所引起的,而原发性故障和泵磨损这种继发性故障混在一起,相互促进,造成恶性循环,这增加了查找原发性故障的难度。
为克服故障征兆的复杂性给故障诊断带来的困难,必须开阔思路,不拘泥于典型故障一征兆的狭窄思路,从系统角度出发,进行由环境到机械,由局部到整体,由阶段到过程的具体分析,将征兆、原因、故障机理有机结合起来加以研究,减小误诊率。
二、诊断知识的不确定性
各种机械设备,由于复杂程度不同,工作环境各异,我们获得的有关故障的知识往往有不确定和不完善的一面。一般来说,我们不能等待某种故障完全发生后再得出结论,而必须实施早期诊断,及时采取措施避免故障的进一步发展,这样,我们必须依据故障的部分征兆或无任何征兆情况下作出诊断,这不可避免地带来误诊。
由于故障诊断资料不足,对故障的认识受到较大限制,给准确诊断带来困难,有时不能将其有类似征兆的故障完全排除,有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符,另外排除了一种故障的可能,又缺乏对某种故障作出识别的足够依据,因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的,具有一定程度的不确定性。针对这种情况,充分研究故障诊断对象,建立合理的模糊知识体系和模糊推理机制,利用现代人工智能原理实施诊断,更符合故障诊断的性质,将提高诊断的可靠性。
(作者单位:山西省长治市太行技校)
一、故障的复杂性
在故障诊断过程中,诊断对象的故障过程是复杂多变的。在故障发展过程中,由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的,机械功能状况和所受损害的具体情况也不同,使得故障征兆和演变具有不同形式,诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质,导致误诊,具体表现在以下几方面:
一是故障的发展过程中,一种故障可能表现出多种不同征兆。如液压系统故障诊断中,电磁换向阀故障可能导致系统压力、流量不满足要求,脉动可能加剧,还可能导致系统工作温度升高等。而对不同诊断对象,即使是同一种机械,对同一种故障的反应也是有差异的。一个对象的反应可能快,另一个对象反应可能慢;一个对象的某征兆对某故障反应可能剧烈,而另一个对象反应可能较平稳等。
二是不同故障在发展过程中,可能出现相似的征兆,同种征兆可能对应多种故障形式。如回转机械中,各种故障的发生,往往都伴随着振动的加剧,而且在频域分析时,在相同倍频上,不同故障可能会有相似的表现形式。这种故障征兆的相似性,使我们在故障诊断中容易产生混淆。
三是在很多情况下,随着故障的发展,还可能引起继发性故障,这种继发性故障可能会掩盖原来的故障,或原来的故障掩盖继发性故障,这都将造成故障诊断的困难。如液压系统中,由于某种原因引起油液污染程度增加,这可能引起液压泵运动副的严重磨损,磨损的颗粒混人油液中,进一步加剧油液污染,液压泵磨损将引起液压系统失效,泵的失效是油液污染这种原发性故障所引起的,而原发性故障和泵磨损这种继发性故障混在一起,相互促进,造成恶性循环,这增加了查找原发性故障的难度。
为克服故障征兆的复杂性给故障诊断带来的困难,必须开阔思路,不拘泥于典型故障一征兆的狭窄思路,从系统角度出发,进行由环境到机械,由局部到整体,由阶段到过程的具体分析,将征兆、原因、故障机理有机结合起来加以研究,减小误诊率。
二、诊断知识的不确定性
各种机械设备,由于复杂程度不同,工作环境各异,我们获得的有关故障的知识往往有不确定和不完善的一面。一般来说,我们不能等待某种故障完全发生后再得出结论,而必须实施早期诊断,及时采取措施避免故障的进一步发展,这样,我们必须依据故障的部分征兆或无任何征兆情况下作出诊断,这不可避免地带来误诊。
由于故障诊断资料不足,对故障的认识受到较大限制,给准确诊断带来困难,有时不能将其有类似征兆的故障完全排除,有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符,另外排除了一种故障的可能,又缺乏对某种故障作出识别的足够依据,因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的,具有一定程度的不确定性。针对这种情况,充分研究故障诊断对象,建立合理的模糊知识体系和模糊推理机制,利用现代人工智能原理实施诊断,更符合故障诊断的性质,将提高诊断的可靠性。
(作者单位:山西省长治市太行技校)