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重大机械装备的检测技术分析

陈枣儿
摘 要：随着我国科学技术的发展，重大机械装备的应用范围越来越广，因此，保障重大机械装备的质量是一项非常重要的工作。简单介绍了重大机械装备检测技术的发展情况，分析了检测技术的发展趋势，重点分析了各种机械装备的检测技术，以期能为日后检测技术的深入研究提供一些帮助。
关键词：重大机械装备；检测技术；自动化程度；维修
：TH707 ：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.11.146
步入工业时期后，机器的自动化程度越来越高，重大机械装备的使用也更加广泛，但是，机械装备事故发生的概率却与日俱增，不仅会威胁人们的生命健康，还会影响各类工程的整体质量。因此，重大机械装备的检修是一项非常重要的工作，必须要引起相关人员的高度重视。
1 检测技术的发展
结合重大机械装备在我国的发展历程，其检测技术的发展主要分为以下4个阶段：①事后维修阶段。这一阶段主要是由检修和专修两部分组成的，检修分工比较简单，操作、维修人员之间没有明确的划分点；专修阶段则分工明确，但也是在出现故障时才开始维修，平时不会开展保养工作。②预防维修阶段。在这一阶段，主要强调的是机械故障的预防措施，确保养护措施能够顺利进行。但是，在实际工作开展的过程中，经常出现维修不足的情况。③生产维系阶段。开始跟踪生产的过程包括事后维修、预防维修纠正维修和维修预防的维修特征，但是，在具体的维修过程中，不能形成综合“系统”。④设备并行阶段，即设备的管理和养护同时开展。从常规情况来看，设备故障检测多由简易和精密两方面构成。
2 检测技术的发展趋势
随着科学技术的迅速发展，重大机械装备检测技术也在原有基础上得到了完善，比如传感器的精密化、多维化诊断理论、诊断模型的多元化；检测诊断技术趋于自动化、数字化、智能化和综合化；应用软件规范化；硬件专业化、标准化；诊断仪表与装置趋向工程网络系统发展。其具体表现在以下几方面。
2.1 诊断精确度的提高
在这一阶段的发展过程中，需要不断改进和提高传感器、检测仪器的参量，以此来提高检测水平，精确检测结果。在此过程中需要注意的是，除了要提高检测水平外，还应选择科学、合适的检测参量，以此来确保检测结果的合理性。
2.2 小波分析法的应用
随着信息技术的不断发展，在重大机械装备检测过程中，可以使用小波分析诊断。这样做，不仅节省了大量的人力、物力，还能精确诊断结果。所谓“小波分析”，是指信号-尺度分析法，其优势在于能够第一时间抓住设备故障发出的信息，并将其传递出去。另一方面，受机械设备故障内部零件结构的影响，其产生的信号非常不稳定，通过小波分析能够第一时间将抓住的信号进行分解序列，为故障的分析和修护提供理论依据。
2.3 与非线性原理方法和多元传感技术的融合
结合当前现代化的生产需要，大多数企业会对设备进行全
方位的检测和养护，以此来确保生产活动的顺利进行。因此，在设备运行前，相关人员要利用多个传感器监测设备的各个位置，以便在出现问题时能够第一时间维修。应用非线性原理的优势在于，当设备出现问题时，能够表现出非线性特征。随着混沌与分型几何方法的日渐完善，这类问题也必将被解决。
2.4 与现代智能方法的融合
现代智能技术包括专家系统、模糊逻辑、神经网络和进化计算等。随着网络技术的迅速发展，现代智能方法也得到了广泛的应用。
2.5 远程化、网络化
一般来讲，所谓“设备故障诊断系统”，是指针对一台或某类型的设备开发出的专用系统。在使用该系统的过程中，系统能够准确地诊断出这一设备中存在的问题，以实现诊断知识、技术跟信息的共享。随着我国网络技术的发展，检测设备的远程化、网络化已经成为了重大机械设备检测的发展趋势。从优势上看，网络化、远程化能够第一时间传递收集到的故障信息，同时，将其储备起来，能够响应不同检测现场用户的使用要求，并且开发同一类型的设备系统可以实现系统共享，大大降低了系统的检测费用。此外，从网络优势方面能够看出，采取远程化的检测方式得到的信息比较全面，除了企业现场机械设备出现的问题外，还可以借助互联网查询相关信息，进而有效增强了应急诊断能力。基于网络的远程设备诊断，专家系统将管理部门、监测现场、诊断专家和设备供应商联系起来，形成一个真正开放的系统。
3 检测技术分析
顾名思义，将材料表面损伤的办法称之为表面检测。现阶段，采取常用的检测办法检测材料表面缺陷时，取得的检测效果比较好。下面以渗透检测为例，分析表面检测技术。
3.1 渗透检测
应用渗透法检测机械设备时，需要借助渗透液，利用它将缺陷放大，以方便肉眼观察，方便检测人员直接观察到表面的缺陷。该项技术由于使用的制剂不同，又可分为多种检测方法，常用制剂除了渗透剂外，还可以使用显像剂和去除剂。其中，渗透剂又可分为两种，一种为荧光型，一种为着色型；显像剂又有干湿之分，而常用的去除剂又可分为溶剂去除等3种。
从目前的应用情况来看，钢铁缺陷检测常采用渗透检测法，非铁金属等逐渐也采用该种方法检测表面的缺陷。该项技术的优势在于操作简单便捷，无需高技术水准便可操作，显示直观且灵敏系数大。尽管如此，这项技术的检测结果也会受人为因素的影响，而且该项技术还具有一定的局限性，即适用于开口缺陷，不适用于检测多孔材料。为了实现该项技术的环保化，在未来，渗透检测技术的发展将会向着高灵敏、低污染方向迈进，致力于研究出新型、低价和环保型的制剂。目前，渗透法在船用柴油机检测中具有很好的应用前景，对于机械螺栓、螺纹、轴瓦等部件表面状况的检测也已经开始使用渗透法。这种方法的使用对于提高柴油机使用寿命有重要的作用，但是，它不能提高柴油机的运行性能，同时，该方法也为船舶运营的安全保障工作奠定了基础。
3.2 磁粉检测
该项检测技术的应用原理是聚集效应，利用磁粉在缺陷处构成的形态来放大缺陷，增强其原有缺陷的对比度情况，进而以磁痕形式将缺陷展现出来。这种方法属无损检测中的一种，在许多制造企业中，被用于设备表面或近表面的检测。这项技术下的常用设备为CJW-9000型磁粉探伤机，它属交流固定型，操作简单，在实际应用过程中受到了好评。现阶段，虽然该项技术已被广泛使用，但是，其所用设备与机械仍在不断创新。
3.3 涡流检测
这项技术的应用原理为电磁感应，借助激励作用实现设备的无损检测。传统的涡流检测有较大的局限性，在缺陷定位、定量等方面都存在不足。但是，随着电子技术的发展，该项技术已日臻完善，并得到了推广和使用。这项技术又包括多种检测办法，比如小波包分析法、主元分析法等。由于涡流检测定量化比较强，且优质高效，在未来，可能会在飞机结构性能检测中会获得良好的市场。
3.4 红外检测技术
这种技术就是通过红外热像设备检测机械装备的红外辐射能力，把检测结果转换为电信号，并将电信号以彩色图的形式呈现出来，根据图像的具体情况来判别设备是否存在问题。这种检测技术对材料表面的缺陷非常敏锐，但是，要想检测机械装备内部的具体情况就会比较困难。另外，由于红外无损检测技术并没有被广泛应用起来，并且所需成本较高，所以，这种检测技术对检测试件的要求也比较高，需要具有较强的发射率和较低的导热性。由此可见，这种检测技术的应用具有一定的局限性。近几年，根据红外检测主动激励方式的不同，很多研究人员都想出了新的检测方法，例如振动热像法、红外热波法等，其中，红外热波法备受关注。
3.5 表面/内部检测
所谓“表面/内部检测”，就是一些不仅能够检测试件表面，还能检测试件内部的检测技术。
4 结束语
综上所述，重大机械装备的检测是一项刻不容缓的工作，必须要真正落实，不断完善检测技术的准确性和科学性，尽最大可能地保证机械装备的整体质量，从而推动我国科学技术的发展。
参考文献
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〔编辑：白洁〕

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