溫度及噪聲監(jiān)測(cè)與診斷

主要內(nèi)容：溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)

掌握溫度測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)及測(cè)溫方法掌握噪聲測(cè)量技術(shù)及噪聲源與故障源的概念學(xué)習(xí)目標(biāo)：第四單元機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)——溫度及噪聲監(jiān)測(cè)與診斷

機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲是反映機(jī)器工作狀態(tài)的診斷信息的重要來(lái)源。只要抓住所要就的機(jī)器零部件的振動(dòng)發(fā)聲的機(jī)理和特征，就可對(duì)機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)行診斷。

在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)中，噪聲監(jiān)測(cè)也是較常用的方法之一。第四單元機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)（1）溫度，它表示物體的冷熱程度，也是物體分子運(yùn)動(dòng)平均能量大小的標(biāo)志。1、溫度與溫標(biāo)4.3溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)4.3.1溫度測(cè)量基礎(chǔ)（2）溫標(biāo)，用來(lái)度量物體溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度稱為溫度標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱溫標(biāo)。4.3.1溫度測(cè)量基礎(chǔ)2、溫度測(cè)量方式4.3.1溫度測(cè)量基礎(chǔ)非接觸式測(cè)溫接觸式測(cè)溫測(cè)溫方式

接觸式測(cè)溫非接觸式測(cè)溫必要條件檢測(cè)元件與測(cè)量對(duì)象有良好的熱接觸；測(cè)量時(shí)，要使測(cè)量對(duì)象的溫度保持不變檢測(cè)元件能正確接收測(cè)量對(duì)象的輻射；明確測(cè)量對(duì)象的有效發(fā)射率或重現(xiàn)性特點(diǎn)測(cè)量熱容量小的物體，運(yùn)動(dòng)的物體有困難；可測(cè)量物體任何部位的溫度；便于多點(diǎn)、集中測(cè)量和自動(dòng)控制不會(huì)改變被測(cè)物的溫度分布；可測(cè)量熱容量小的物體、運(yùn)動(dòng)的物體等的溫度；一般是測(cè)量表面溫度溫度范圍容易測(cè)量1000℃以下的溫度適合高溫測(cè)量響應(yīng)速度較慢快4.3.1溫度測(cè)量基礎(chǔ)測(cè)溫方式分類名稱作用原理接觸測(cè)溫膨脹式：液體式、固體式液體或固體受熱膨脹壓力表溫度計(jì)：液體式、氣體式、蒸氣式封閉的液體、氣體或某種液體的飽和蒸氣受熱體積膨脹或壓力變化電阻溫度計(jì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體受熱電阻變化熱電偶溫度計(jì)物體的熱電性質(zhì)非接觸測(cè)溫光電高溫計(jì)；紅外測(cè)溫儀紅外熱像儀；紅外熱電視物體的熱輻射4.3.1溫度測(cè)量基礎(chǔ)3、常用的溫度檢測(cè)儀表、儀器4.3.2接觸式溫度測(cè)量雙金屬溫度計(jì)1、熱膨脹式溫度計(jì)4.3.2接觸式溫度測(cè)量壓力表溫度計(jì)原理1、熱膨脹式溫度計(jì)電阻式溫度計(jì)的感溫元件的電阻值隨溫度變化而變化的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成。銅熱電阻PTC熱敏電阻

4.3.2接觸式溫度測(cè)量2、電阻式溫度計(jì)熱電極

4.3.2接觸式溫度測(cè)量（1）熱電偶測(cè)溫的基本原理3、熱電偶溫度計(jì)（2）標(biāo)準(zhǔn)化電熱偶

制造工藝比較成熟；

應(yīng)用廣泛；

能成批生產(chǎn)；

性能優(yōu)良而穩(wěn)定。4.3.2接觸式溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化電熱偶（3）非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶

非標(biāo)準(zhǔn)化電熱偶沒(méi)有被列入工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用在某些特殊場(chǎng)合。4.3.2接觸式溫度測(cè)量隔爆熱電偶（4）使用熱電偶的幾個(gè)問(wèn)題4.3.2接觸式溫度測(cè)量屏蔽層保護(hù)層補(bǔ)償導(dǎo)線（4）使用熱電偶的幾個(gè)問(wèn)題4.3.2接觸式溫度測(cè)量冷端補(bǔ)償冰點(diǎn)槽法（4）使用熱電偶的幾個(gè)問(wèn)題4.3.2接觸式溫度測(cè)量冷端補(bǔ)償儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法（4）使用熱電偶的幾個(gè)問(wèn)題4.3.2接觸式溫度測(cè)量冷端補(bǔ)償補(bǔ)償電橋法（4）使用熱電偶的幾個(gè)問(wèn)題4.3.2接觸式溫度測(cè)量冷端補(bǔ)償多點(diǎn)冷端溫度補(bǔ)償4.3.2非接觸式測(cè)溫1、非接觸式測(cè)溫的基本原理4.3.3非接觸式測(cè)溫人體熱輻射

紅外線：在太陽(yáng)光譜中，位于紅光光譜之外的區(qū)域里存在著一種看不見(jiàn)的，具有強(qiáng)烈熱效應(yīng)的幅波4.3.3非接觸式測(cè)溫

斯蒂潘-玻爾茲曼定律：2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫紅外點(diǎn)溫儀紅外電視測(cè)溫儀紅外成像測(cè)溫儀2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫

（1）紅外點(diǎn)溫儀點(diǎn)溫度的測(cè)量

以黑體輻射定律為理論依據(jù)，通過(guò)對(duì)被測(cè)目標(biāo)紅外輻射能量進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)黑體標(biāo)定，從而確定被測(cè)目標(biāo)的溫度。2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫1）紅外點(diǎn)溫儀類型：全輻射測(cè)溫儀單色測(cè)溫儀比色測(cè)溫儀2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫2）紅外點(diǎn)溫儀結(jié)構(gòu)組成：光學(xué)系統(tǒng)2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫

（2）紅外熱成像儀2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫紅外熱成像系統(tǒng)原理2、非接觸測(cè)溫儀器4.3.3非接觸式測(cè)溫具有中等水平的分辨率省去制冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便價(jià)格低廉（3）紅外熱電視3、紅外測(cè)溫的應(yīng)用4.3.3非接觸式測(cè)溫響應(yīng)速度很快，可動(dòng)態(tài)監(jiān)視各種起動(dòng)、過(guò)濾過(guò)程的溫度靈敏度高，可以檢測(cè)從攝氏零下數(shù)十度到2000攝氏度測(cè)量細(xì)小、脆弱、不斷移動(dòng)物體及真空等環(huán)境下溫度4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)1、噪音測(cè)量的傳聲器

4.4.1噪聲測(cè)量基礎(chǔ)傳聲器包括兩部分：一是將聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的接受器。聲接收器具有力學(xué)振動(dòng)系統(tǒng)，如振膜。傳聲器置于聲場(chǎng)中，聲膜在聲的作用下產(chǎn)生受迫振動(dòng)。二是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)電轉(zhuǎn)換器。傳聲器依靠這兩部分，可以把聲壓的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能輸出。4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)電容式傳聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖壓電式傳聲器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)2、聲級(jí)計(jì)聲級(jí)計(jì)是現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量中最基本的噪聲測(cè)量?jī)x器，可直接測(cè)量出聲壓級(jí)。4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)噪聲識(shí)別的方法很多、從復(fù)雜程度、精度高低以及費(fèi)用大小等方面均有很多大差別，常見(jiàn)的識(shí)別方法：4.4.2噪聲源與故障源的區(qū)別

1、主觀評(píng)價(jià)和估計(jì)方法借助于聽(tīng)音器實(shí)現(xiàn)噪聲檢測(cè)，人耳達(dá)不到的地方借助于放大器-耳機(jī)系統(tǒng)。不足之處：鑒別能力存在個(gè)體差異，對(duì)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)要求高，無(wú)法定量檢測(cè)。4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)2、近場(chǎng)測(cè)量法

這種方法一般用來(lái)尋找機(jī)器的主要噪聲源。具體的做法：用聲級(jí)計(jì)在機(jī)器的表面掃描，根據(jù)聲級(jí)計(jì)的指示值來(lái)確定噪聲源。不足：不能提供精確的測(cè)量值。這種方法通常用于一般識(shí)別或用作精確測(cè)定前的粗定位。3、表面振速測(cè)量法

這時(shí)可以將振動(dòng)表面分割成許多小塊、測(cè)出表面各點(diǎn)的振動(dòng)速度，然后畫(huà)出等振速線圖，從而可形象地表達(dá)出聲輻射表面各點(diǎn)輻射聲能的情況以及最強(qiáng)的輻射點(diǎn)。4.4噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)4、頻譜分析法

噪聲的頻譜分析與振動(dòng)信號(hào)分析方法類似，是一種識(shí)別聲源的重要方法，對(duì)于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器或作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，一般都可以在它們的噪聲頻譜信號(hào)中找到與轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)結(jié)