机电一体化设备故障诊断技术研究

肖钶

摘 要：随着科学技术的不断研发和应用，大量先进的科技成果成功应用到社会生产活动中，不仅改变了生产的模式和方式，极大地提升了生产的质量和效率，而且降低了人工成本和时间成本的投入。其中，机电一体化设备作为实现生产自动化和智能化的主要因素，更是受到了社会各界的广泛关注。但是在实际应用过程中，机电一体化设备存在诸多故障。文章就机电一体化设备的故障诊断技术展开了详细分析和研究。

关键词：机电一体化;设备;故障诊断技术;研究

中图分类号：TP2;U46文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）06-104-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.050

机电一体化设备被广泛应用在各个领域和行业中，尤其是在工业、制造业中，发挥了极为关键的作用。研究机电一体化设备故障诊断技术，对提升设备运行效率和质量，提供了有效帮助。基于此，针对机电一体化设备的组成特点和运行特点，故障诊断技术必须具备良好的针对性、科学性、实效性和精准性，才能更快更好地发现并排除设备的故障问题。

随着生产自动化和智能化的不断发展，机电一体化设备所面临的发展处境，显得更为重要和关键，所以不但要加快机电一体化设备的改进和研发，还要针对故障诊断技术进行升级和更新，保证机电一体化更好地服务于社会生产和生活。

1 机电一体化设备故障与诊断分析

机电一体化设备主要包括了机械技术、计算机技术、电工电子技术、接口技术和微电子技术等多种高端技术，其结构必然具有复杂性，这也为故障诊断带来了巨大的挑战[1]。要想保证机电一体化设备的稳定性和高效性，就必须不断提高故障诊断技术的水平。

1.1 故障特点

基于机电一体化设备结构的复杂性特点，决定了设备运行过程中存在高故障率的问题，机电一体化设备的零件较多，且各个零部件的精密度相对较高，这就极大地增加了设备发生故障的可能性。同时，机电一体化设备各个零部件之间存在密切联系，一旦某个零部件出现故障，就会引发一系列连锁反应，甚至直接导致设备的损毁和报废。

机电一体化设备故障特点，体现在以下几个方面：第一，设备零部件数量众多，内部结构相对复杂，零部件之间的磨损问题较为严重，这是机电一体化设备最为显著的故障特点;第二，机电一体化设备具有一定的精密性，涉及技术领域较为广泛，故障特点具有专业性、精密性和技术性特点，需要具备相關专业技术的人才，诊断和处理设备故障;第三，机电一体化设备自身具有诊断能力，但是诊断能力极为有限，通常情况下只能发现明显故障，从而体现出了设备自我诊断能力弱的特点;第四，机电一体化设备会设置相应的报警装置，一旦发生故障问题，会在第一时间发出警告，但在实际应用中却存在警报响应不及时的问题，导致错失故障诊断和维修的最佳时机。

机电一体化设备如图1所示。

1.2 诊断目的

机电一体化设备故障诊断技术，主要是指用于发现故障的检测技术，由于设备零部件和结构的特点，加之设备操作和运行的方式，时常会发生一系列故障问题，影响设备的运行[2]。因此，必须借助机电一体化设备故障诊断技术，快速找出故障原因，以及检测出设备运行期间潜在的故障隐患。

基于此，机电一体化设备故障诊断的主要目的，可以概括为三方面。第一，故障诊断技术的应用能够在第一时间发现设备潜在以及将要发生的故障问题，并采取相应的处理措施，把设备损失降至最低。第二，故障诊断技术的应用可以确定故障发生的具体位置，极大地缩短故障维修的时间，进而提升故障维修的效率及质量。第三，故障诊断技术的应用能够在设备的整个运行环节中，对设备进行实时检测，从而使设备处在可控、可调的状态下，为设备的正常运行提供有效保障。

1.3 故障诊断技术

随着机电一体化设备的研发和应用，相应的设备故障诊断技术也随之升级和更新，主要包括了射线扫描技术、震动检测诊断技术、红外测温诊断技术等。

首先，射线扫描技术是较为先进的故障诊断技术，其工作原理是通过Y射线，对机电一体化设备进行扫描，并且形成相应的图谱形状，然后对图谱进行分析和判断，找出设备发生故障的具体位置和实际情况，此种诊断技术多应用在工艺设备故障检测中。

其次，震动检测诊断技术是应用较为广泛且诊断检测效果较为高效的实用性技术，通过分析设备产生的震动参数和信息，检测和判断机电一体化设备的故障，提前发现设备潜在的故障隐患。该技术多用于检测机械类设备的故障问题，因为机械设备在运行中，会产生剧烈的震动，而根据震动检测设备的信息反馈，就可以十分容易的确定故障所在位置和情况，不仅有效提高了故障诊断的效率，还提升了检测的精准性。

最后，红外测温诊断技术的工作原理是根据被诊断设备不同部位的温度完成故障检测工作，该技术需要依靠专门的红外检测设备，虽然受到一定条件的限制，但其具有高精准度的特点。

2 机电一体化设备诊断存在问题及改进措施

通过对机电一体化设备的了解不难发现，高质量和高效率的优势下，存在着诸多故障问题，所以，必须提高对故障诊断技术的重视。

2.1 缺少故障检测的精确度

故障检测的精准度直接影响故障处理的质量和效率，然而，当前机电一体化设备故障诊断技术，却存在精确度缺失的问题。第一，故障诊断技术缺失一套完整科学的理论体系和方法，导致故障诊断时常缺失理论的支撑，极大地降低了诊断的精确性。第二，故障诊断设备和技术与西方国家存在一定的差距，严重影响了设备故障诊断的精确性。

基于此，机电一体化设备故障诊断技术应进行合理科学的改进和升级。首先，需要总结和制定出一套完整性的诊断理论和方法，并且还要制定科学的故障诊断流程，确保机电一体化设备的每一个零部件，都能得到确切的诊断。其次，积极引进国外先进故障诊断设备，国内相关企业也要加大对诊断设备的研发力度，赶超西方国家的故障诊断水平。另外，要学习先进的故障诊断技术，加大技术的宣传和推广力度，以便先进技术能够更加广泛地应用到机电一体化设备生产领域中。

2.2 缺少故障检测的经验和方法

缺少设备检测的实际经验和方法是我国机电一体化设备故障诊断技术的短板，更是限制我国机电一体化设备发展的重要因素，主要表现在当前我国机电一体化故障诊断技术，多停留在理论阶段，在很多领域中存在实践经验缺失的问题。例如，在小波分析和神经网络等领域中，只能依靠相对局限性的理论，作为故障诊断技术的支撑，不仅严重影响故障诊断的精确性、高效性，而且极大地阻碍了机电一体化技术发展。基于此，在进行故障诊断理论研究的同时，应加强实践经验的积累和总结，还要将理论和经验有机结合，从而形成科学合理的故障诊断体系。

2.3 缺少设备故障诊断的专业、技术型人才

机电一体化设备虽然推动了自动化和智能化的发展，但是在实际生产和生活中，仍然离不开人工的参与和管理。所以，设备故障诊断技术的改进和应用，需要专业型和技术型人才的支持。但是，就当前机电一体化设备故障诊断技术而言，却存在人才缺失的问题，严重影响了设备故障诊断的质量和效率。例如，从事设备故障诊断的工作人员，不具备专业的知识和技能，只能单纯依靠检测设备进行判断。

此外，有些检测人员综合素质较低，实际工作中无法遵循标准的诊断流程和操作规范，进而导致故障诊断出现失准和错误的问题。针对检测人才方面的问题，要加强人才培养力度，不仅要重视培养检测人员的专业技能，而且要着重培训检测人员的素质，建立一支高质量的故障诊断队伍，达到提升设备故障诊断质量和效率的目的。

3 结语

机电一体化设备故障诊断技术的应用，是保证设备完美稳定运行的基础。因此，改进、升级和提升故障诊断技术的水平，已成为机电一体化设备发展及应用的关键。为此，必须积极引进国外先进的故障检测设备和技术，并大力培养机电一体化设备故障诊断的人才，为机电一体化设备的应用、运行提供有效保障。

参考文献

[1] 刘汉波.机电一体化设备的安装调试及其故障诊断技术的应用分析[J].现代商贸工业，2020（18）：213.

[2] 肖高忠.机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].内燃机与配件，2020（6）：175-176.