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摘要：随着现代机械设备的结构越来越复杂化，设备故障检测技术的发展显得尤为重要，本文主要就机械设备故障检测及其发展趋势进行了分析。
关键词：机械设备；故障检测；技术发展
随着经济的高速发展和科学技术的突飞猛进，现今机械设备正逐渐趋于系统化、自动化和精密化，所以保证各种设备的正常运行及时对设备故障进行检测和修复，是非常重要的。机械设备故障检测及发展趋势，是建立在一些信号处理技术、检测技术和计算机技术等基础上的，尤其是现代机械设备的结构越来越复杂，应用多种基础技术综合发展的故障检测技术已经成为越来越多人的关注焦点，其主要意义就是有效的降低机械设备故障损失、设备维修费用以及时间，极大的提高经济效益，社会效益。
一、机械设备故障检测的技术分析
机械设备故障检测技术是一种能够了解机器设备在运行过程中的状态、确定其运行是否正常或出现异常，以便早期发现故障及原因，并能够预报故障的一种技术，其过程是：被检测设备的信号采集、获取检测信号、通过信号处理获得设备特征信息、与设备允许参数进行对比、故障确定和趋势分析、进行诊断决策，其主要诊断方式有噪声检测、性能趋势分析、振动检测等，在实际应用中，主要是以温度检测、无损伤检测、振动诊断和油样分析为主，其他技术方法为辅。其中涉及领域最广，理论基础最雄厚的就是诊断振动技术，在振动信号的分析处理方面，除了时序模型分析，统计分析，时频域分析等经典方法以外，又发展了一些共振解调分析、三维全息谱分析、小波变换、短时傅里叶变换等新型分析技术，为机械故障诊断的人工智能化，注入了新的活力。目前，机械设备故障检测技术已经由最初的模拟式检测仪表发展到具有强大的信号分析和数据管理功能的基于计算机技术和互联网技术的实时在线监测与故障诊断系统，能够全面反映设备运行状态的各种信息，实现精准诊断。
二、机械设备故障检测的内容及基本环节
机械设备故障检测，主要是以故障机理和技术检测为基础，分为状态监测，故障诊断和诊断决策三个部分，其中状态检测又包括信号采集和信号处理，由机械参数、传感器和监测系统以及利用信号处理分析单元来提取特征信息进行信号处理，经过状态识别来对机械设备故障进行大致分析，判断机械设备故障性能低下、劣化初期、故障状态、良好状态，如是性能低下，再通过效率评价来改变结构或者调整参数实施故障诊断决策；如是劣化初期，一是可以通过预警监视实施诊断决策，或是同故障状态一样，通过故障类型、性质、程度、部位和故障原因实施预警监视、参数控制、停机整治等诊断决策，也可通过可靠性分析、寿命估计、设备维修制度分析来实施延长使用或设备更新的诊断决策。
总的来说机械设备故障检测基本环节包括特征信号的采集，信号的提取处理，判断故障种类三个环节，其中特征信号采集属于准备阶段，主要是用一些仪器测取被测机械设备的相关特征值如速度，流量，温度，振动，电磁，液压，污染等，特征参数是设备状态的反应，也是对机械设备故障诊断的必要条件，采集信号主要使用传感器技术，一般情况下测试所需要的传感器有速度传感器，温度传感器，和加速度传感器等，以及新开发的激光光导纤维，传感器技术等，这一环节的目标主要是得到一些可靠稳定的特征信号；信号的提取和处理，主要是处理上一环节所采集到的特征信息，与正常信息值进行对比，预测故障发展趋势；判断故障种类则是运用一些知识和实际经验，对设备的状态进行识别，判断故障种类，作出维修决策，实施维修办法，这一环节主要是运用内部局域网络和因特网络做到资源共享，更加全面地把握设备的状态。
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三、机械设备故障检测的发展历程
随着大产业的发展和科学技术的进步，设备故障检测技术已经是近年来发展较快的一门新兴学科。在故障检测技术发展的最初，机械设备的结构还比较简单，进行检测的人员主要靠简单的仪表和一些实际经验就能够对故障进行诊断和排除，但大产业的发展，机械设备结构不断变得复杂，传统的治疗方法已经不能够适应，机械设备一旦因故障停机，将会造成巨大的经济损失和社会损失，这就迫使人们需要在机械设备故障检测技术这一门科学中进行大量的研究，多种资料表明，故障检测技术是具有明显的经济效益的。我国在机械设备故障检测技术方面的发展对比欧美国家来说较为落后，是从20世纪80年代才开始研究的，现如今与发达国家相比仍有一定差距。经过30多年的发展，机械设备故障检测技术已经逐步形成较完整的学科，并且涉及计算机技术、信号处理技术、系统科学、人工智能、检测技术等多种基础技术相结合，并且应用到一些新的检测手段，例如射线、噪音、电磁、振动等，以及新的理论研究，比如人工智能、数据挖掘、模糊数学等，这些新型的科学技术使得机械设备故障诊断技术，能够更加适应与经济发展和科学发展相符合的需求。
四、机械设备故障检测发展趋势
对故障诊断技术本身来说，随着机械设备故障诊断技术的发展，在未来其可以应用到更加宽阔的领域当中，例如，航天航空系统交通运输，核工业等，并且故障诊断技术的发展也会越来越多元化，可以利用射线，噪音，电磁，振动等多种信息对机械设备进行诊断，此外还有小波变换人工神经网络，信息技术融合等多种科学技术也会用到机械设备故障诊断当中，通过各种方法的综合运用，实现优势互补，提高机械设备故障诊断的准确性。
在机械设备故障诊断方法上面，也会更加趋向智能化、网络化。由于故障现象的多变性，所以要求机械故障诊断理论和实际相结合，要求机械设备故障诊断的员工具有较高的实践水平和理论水平，现今，在机械故障诊断方面的专家是非常缺乏的，因此要充分利用计算机来完成大部分技能性要求较高的工作，实现人工智能、数据挖掘，将人从繁重的劳动中解放出来，所以在未来机械设备故障诊断系统将会越来越智能化，人类参与的劳动者会越来越少，与网络技术相结合，逐步构成智能化的网络诊断中心。机械设备故障诊断技术网络化已经成为必然的发展趋势，这是由于互联网技术的发展，也是为了满足大型企业设备管理网络化管理的需求，用互联网技术将设备控制系统，数据采集系统，企业管理系统以及故障诊断系统联系起来，即使不同的部门也能够在同一时间获得各个设备运行状态的相关信息，对不同设备进行监测和诊断。
五、结束语
正是由于科学技术的不断发展使机械设备的结构越来越复杂，因此机械设备故障诊断技术的发展显得尤为重要。虽然我国机械故障诊断检测技术已经取得了一定的成绩，但是与发达国家相比还有一定的差距，所以要加强对机械设备故障诊断检测技术的研究，积极发展新的检测方法和技术手段，将计算机技术与信号处理技术、检测技术等完美的进行融合到故障检测技术当中，并将其与互联网相结合，实现智能化、网络化的发展。
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论文作者:汤伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/24
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