陳棗兒

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，重大機(jī)械裝備的應(yīng)用范圍越來越廣，因此，保障重大機(jī)械裝備的質(zhì)量是一項(xiàng)非常重要的工作。簡單介紹了重大機(jī)械裝備檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展情況，分析了檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)分析了各種機(jī)械裝備的檢測(cè)技術(shù)，以期能為日后檢測(cè)技術(shù)的深入研究提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：重大機(jī)械裝備；檢測(cè)技術(shù)；自動(dòng)化程度；維修

中圖分類號(hào)：TH707 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.146

步入工業(yè)時(shí)期后，機(jī)器的自動(dòng)化程度越來越高，重大機(jī)械裝備的使用也更加廣泛，但是，機(jī)械裝備事故發(fā)生的概率卻與日俱增，不僅會(huì)威脅人們的生命健康，還會(huì)影響各類工程的整體質(zhì)量。因此，重大機(jī)械裝備的檢修是一項(xiàng)非常重要的工作，必須要引起相關(guān)人員的高度重視。

1 檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展

結(jié)合重大機(jī)械裝備在我國的發(fā)展歷程，其檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展主要分為以下4個(gè)階段：①事后維修階段。這一階段主要是由檢修和專修兩部分組成的，檢修分工比較簡單，操作、維修人員之間沒有明確的劃分點(diǎn)；專修階段則分工明確，但也是在出現(xiàn)故障時(shí)才開始維修，平時(shí)不會(huì)開展保養(yǎng)工作。②預(yù)防維修階段。在這一階段，主要強(qiáng)調(diào)的是機(jī)械故障的預(yù)防措施，確保養(yǎng)護(hù)措施能夠順利進(jìn)行。但是，在實(shí)際工作開展的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)維修不足的情況。③生產(chǎn)維系階段。開始跟蹤生產(chǎn)的過程包括事后維修、預(yù)防維修、糾正維修和維修預(yù)防的維修特征，但是，在具體的維修過程中，不能形成綜合“系統(tǒng)”。④設(shè)備并行階段，即設(shè)備的管理和養(yǎng)護(hù)同時(shí)開展。從常規(guī)情況來看，設(shè)備故障檢測(cè)多由簡易和精密兩方面構(gòu)成。

2 檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，重大機(jī)械裝備檢測(cè)技術(shù)也在原有基礎(chǔ)上得到了完善，比如傳感器的精密化、多維化診斷理論、診斷模型的多元化；檢測(cè)診斷技術(shù)趨于自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化和綜合化；應(yīng)用軟件規(guī)范化；硬件專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化；診斷儀表與裝置趨向工程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展。其具體表現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 診斷精確度的提高

在這一階段的發(fā)展過程中，需要不斷改進(jìn)和提高傳感器、檢測(cè)儀器的參量，以此來提高檢測(cè)水平，精確檢測(cè)結(jié)果。在此過程中需要注意的是，除了要提高檢測(cè)水平外，還應(yīng)選擇科學(xué)、合適的檢測(cè)參量，以此來確保檢測(cè)結(jié)果的合理性。

2.2 小波分析法的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在重大機(jī)械裝備檢測(cè)過程中，可以使用小波分析診斷。這樣做，不僅節(jié)省了大量的人力、物力，還能精確診斷結(jié)果。所謂“小波分析”，是指信號(hào)-尺度分析法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠第一時(shí)間抓住設(shè)備故障發(fā)出的信息，并將其傳遞出去。另一方面，受機(jī)械設(shè)備故障內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)的影響，其產(chǎn)生的信號(hào)非常不穩(wěn)定，通過小波分析能夠第一時(shí)間將抓住的信號(hào)進(jìn)行分解序列，為故障的分析和修護(hù)提供理論依據(jù)。

2.3 與非線性原理方法和多元傳感技術(shù)的融合

結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)代化的生產(chǎn)需要，大多數(shù)企業(yè)會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全

方位的檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)，以此來確保生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。因此，在設(shè)備運(yùn)行前，相關(guān)人員要利用多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備的各個(gè)位置，以便在出現(xiàn)問題時(shí)能夠第一時(shí)間維修。應(yīng)用非線性原理的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，能夠表現(xiàn)出非線性特征。隨著混沌與分型幾何方法的日漸完善，這類問題也必將被解決。

2.4 與現(xiàn)代智能方法的融合

現(xiàn)代智能技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化計(jì)算等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代智能方法也得到了廣泛的應(yīng)用。

2.5 遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化

一般來講，所謂“設(shè)備故障診斷系統(tǒng)”，是指針對(duì)一臺(tái)或某類型的設(shè)備開發(fā)出的專用系統(tǒng)。在使用該系統(tǒng)的過程中，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地診斷出這一設(shè)備中存在的問題，以實(shí)現(xiàn)診斷知識(shí)、技術(shù)跟信息的共享。隨著我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)設(shè)備的遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了重大機(jī)械設(shè)備檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。從優(yōu)勢(shì)上看，網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化能夠第一時(shí)間傳遞收集到的故障信息，同時(shí)，將其儲(chǔ)備起來，能夠響應(yīng)不同檢測(cè)現(xiàn)場用戶的使用要求，并且開發(fā)同一類型的設(shè)備系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)共享，大大降低了系統(tǒng)的檢測(cè)費(fèi)用。此外，從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)方面能夠看出，采取遠(yuǎn)程化的檢測(cè)方式得到的信息比較全面，除了企業(yè)現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的問題外，還可以借助互聯(lián)網(wǎng)查詢相關(guān)信息，進(jìn)而有效增強(qiáng)了應(yīng)急診斷能力?；诰W(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程設(shè)備診斷，專家系統(tǒng)將管理部門、監(jiān)測(cè)現(xiàn)場、診斷專家和設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)系起來，形成一個(gè)真正開放的系統(tǒng)。

3 檢測(cè)技術(shù)分析

顧名思義，將材料表面損傷的辦法稱之為表面檢測(cè)。現(xiàn)階段，采取常用的檢測(cè)辦法檢測(cè)材料表面缺陷時(shí)，取得的檢測(cè)效果比較好。下面以滲透檢測(cè)為例，分析表面檢測(cè)技術(shù)。

3.1 滲透檢測(cè)

應(yīng)用滲透法檢測(cè)機(jī)械設(shè)備時(shí)，需要借助滲透液，利用它將缺陷放大，以方便肉眼觀察，方便檢測(cè)人員直接觀察到表面的缺陷。該項(xiàng)技術(shù)由于使用的制劑不同，又可分為多種檢測(cè)方法，常用制劑除了滲透劑外，還可以使用顯像劑和去除劑。其中，滲透劑又可分為兩種，一種為熒光型，一種為著色型；顯像劑又有干濕之分，而常用的去除劑又可分為溶劑去除等3種。

從目前的應(yīng)用情況來看，鋼鐵缺陷檢測(cè)常采用滲透檢測(cè)法，非鐵金屬等逐漸也采用該種方法檢測(cè)表面的缺陷。該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于操作簡單便捷，無需高技術(shù)水準(zhǔn)便可操作，顯示直觀且靈敏系數(shù)大。盡管如此，這項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果也會(huì)受人為因素的影響，而且該項(xiàng)技術(shù)還具有一定的局限性，即適用于開口缺陷，不適用于檢測(cè)多孔材料。為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)的環(huán)?；谖磥?，滲透檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)向著高靈敏、低污染方向邁進(jìn)，致力于研究出新型、低價(jià)和環(huán)保型的制劑。目前，滲透法在船用柴油機(jī)檢測(cè)中具有很好的應(yīng)用前景，對(duì)于機(jī)械螺栓、螺紋、軸瓦等部件表面狀況的檢測(cè)也已經(jīng)開始使用滲透法。這種方法的使用對(duì)于提高柴油機(jī)使用壽命有重要的作用，但是，它不能提高柴油機(jī)的運(yùn)行性能，同時(shí)，該方法也為船舶運(yùn)營的安全保障工作奠定了基礎(chǔ)。

3.2 磁粉檢測(cè)

該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原理是聚集效應(yīng)，利用磁粉在缺陷處構(gòu)成的形態(tài)來放大缺陷，增強(qiáng)其原有缺陷的對(duì)比度情況，進(jìn)而以磁痕形式將缺陷展現(xiàn)出來。這種方法屬無損檢測(cè)中的一種，在許多制造企業(yè)中，被用于設(shè)備表面或近表面的檢測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)下的常用設(shè)備為CJW-9000型磁粉探傷機(jī)，它屬交流固定型，操作簡單，在實(shí)際應(yīng)用過程中受到了好評(píng)?，F(xiàn)階段，雖然該項(xiàng)技術(shù)已被廣泛使用，但是，其所用設(shè)備與機(jī)械仍在不斷創(chuàng)新。

3.3 渦流檢測(cè)

這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用原理為電磁感應(yīng)，借助激勵(lì)作用實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無損檢測(cè)。傳統(tǒng)的渦流檢測(cè)有較大的局限性，在缺陷定位、定量等方面都存在不足。但是，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)已日臻完善，并得到了推廣和使用。這項(xiàng)技術(shù)又包括多種檢測(cè)辦法，比如小波包分析法、主元分析法等。由于渦流檢測(cè)定量化比較強(qiáng)，且優(yōu)質(zhì)高效，在未來，可能會(huì)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)中會(huì)獲得良好的市場。

3.4 紅外檢測(cè)技術(shù)

這種技術(shù)就是通過紅外熱像設(shè)備檢測(cè)機(jī)械裝備的紅外輻射能力，把檢測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)以彩色圖的形式呈現(xiàn)出來，根據(jù)圖像的具體情況來判別設(shè)備是否存在問題。這種檢測(cè)技術(shù)對(duì)材料表面的缺陷非常敏銳，但是，要想檢測(cè)機(jī)械裝備內(nèi)部的具體情況就會(huì)比較困難。另外，由于紅外無損檢測(cè)技術(shù)并沒有被廣泛應(yīng)用起來，并且所需成本較高，所以，這種檢測(cè)技術(shù)對(duì)檢測(cè)試件的要求也比較高，需要具有較強(qiáng)的發(fā)射率和較低的導(dǎo)熱性。由此可見，這種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用具有一定的局限性。近幾年，根據(jù)紅外檢測(cè)主動(dòng)激勵(lì)方式的不同，很多研究人員都想出了新的檢測(cè)方法，例如振動(dòng)熱像法、紅外熱波法等，其中，紅外熱波法備受關(guān)注。

3.5 表面/內(nèi)部檢測(cè)

所謂“表面/內(nèi)部檢測(cè)”，就是一些不僅能夠檢測(cè)試件表面，還能檢測(cè)試件內(nèi)部的檢測(cè)技術(shù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，重大機(jī)械裝備的檢測(cè)是一項(xiàng)刻不容緩的工作，必須要真正落實(shí)，不斷完善檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，盡最大可能地保證機(jī)械裝備的整體質(zhì)量，從而推動(dòng)我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

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〔編輯：白潔〕