请教，故障诊断可以用超声波来实现吗？

shmily0904

做振动机器的故障诊断时，因为不能够直接接触被测物体（实验条件假设的），想用超声波作为检测工具，不知道有没有人在这方面做过，或有所耳闻？
盼望你们的回复，谢谢。

zhurq

我在使用超声波传感器测量发动机气门漏气、活塞式压缩机气阀漏气故障，效果很好。

zuojg

有用超声波来诊断轴承故障的，没用过！

mriook

超声波有他针对的一类故障,象超声波探伤等，要用他来代替振动测量好象不行,各有特色

richard

超声检测、检漏都可以，测振估计不乐观，非接触可以用激光。

zhlong

超声检测和振动检测原理完全不一样
超声检测的对象是由材料裂纹、塑性变形、旋转相位变化等造成的材料内部的应变能量快速释放产生高频应力波，所以对超声信号的分析解释和振动信号的是完全不一样的。

ks-leadfar

一般人平均可接收到音波的门槛是16,500Hz。虽然有些人可听到约21,000Hz，但超音波通常是指频率高过20,000Hz的波段。因为超音波是高频的，所以是短波。性质不同于可听到的音波或低频音波。低频音波比高频音波需要较少的声音能量来通过相同的距离。超音波探测仪所用的超音波技术通常是指空测(Air-borne)超音波。

超音波实际上是由所有形式的摩擦所组成的。例如将姆指与食指互相摩擦，就会产生超音波范围内的信号。虽然可能会隐约地听到这个摩擦声，但是使用超音波探测仪却会听到极响亮的声音。会听到极响的声音是因为超音波探测仪将超音波信号转到可听音范围并加以放大。因为超音波是相当低的振幅，所以放大是很重要的性能。

虽然大部份运转中的设备都会溢射出明显的可听音，然而在溢射的音波中，超音波最重要。在预防保养中有人会由简单的听音以决定轴承损坏。但在超音波范围内的变化常常会因为无法被接收到而忽略。当轴承在可听音的范围听起来是损坏时，已经需要立刻换修了。超音波提供可预测的侦断能力。当超音波范围内的音波开始改变时，仍有时间来计划适当的维修。

在测漏方面，超音波提供快且正确的方法来定位微小及粗大的泄漏。因为超音波是短波，所以在泄漏端可以清楚、大声地接收到泄漏的超音波成份。在噪杂的工厂，超音波的特性使其更为明显有用。大部份工厂的声音会盖掉泄漏的低频成份，使得无法使用可听音检查。因超音波探测仪对于低频声无反应，只听泄漏的超音波成份，所以借由扫瞄测试区，使用者可以快速找出泄漏源。

压缩空气泄漏检测　　　　　　
　　压缩空气泄漏是工厂最大的浪费之一；同时泄露会造成系统压力降低，甚至造成执行机构动作迟缓或拒动；也会造成压缩机负荷增大，浪费10-15%的电能，缩短空压机电机寿命。因此，压缩空气系统均需定期(每年至少3-4次)进行检查，及时发现泄露并维修。而泄漏气体无色无味，泄漏产生的噪音在工厂环境下无法听到，给人们检测带来困难。U-SDT超音波170型设备状态巡检仪应用先进的数字净化技术检测压缩空气泄漏，将人无法听到的高频超声转化为听得见的声音，通过耳迈进行泄漏倾听。使泄漏检测工作简单易行，即使最吵闹的工业环境下也能检测出来，将压缩室迅速变成利益中心，为您节约大量资金。

轴承状态监测　　　　　　　　
　　摩擦力监测直接表明设备的相对健康状况，使用超声检测仪跟踪高频摩擦力，可获知设备的润滑状态和其它机械部件(轴承、齿轮、耦合器、泵叶轮)的运行状态信息。定期检测，作为预测性维修组成部分，大大先于低频检测仪器发现故障。提前故障报警、合理计划、大大节省突发事件带来的维护费用。
利用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪测量数据，然后下载PC，进行状态跟踪和报警监测。同时可以通过选择一个非接触温度测量探头或接触式温度测量模块，检测温度参数，有助于综合诊断结果的精确性。

润滑状况监测　　　　　　　　　　
AVM-声学振动监测跟踪高频轴承能量，以决定正确的润滑间隔，并预测轴承何时进入它的第一个磨损阶段。
　　过润滑轴承能破坏密封，在轴承上积累压力，并引起未成熟故障。给电机注油过多能把润滑剂挤入绕组线圈，引起短路和更严重的破坏。润滑条件下，轴承给转动机械的生命周期带来负面影响。那幺，你如何能让它正合适呢？U-SDT超音波170型设备状态巡检仪会你多少润滑油够用。
　　当相对于基准数据的增加量超过8dBuV，表明轴承需要润滑。加油过程中采用接触式探头，在轴承润滑过程中通过声振动监测可以确保合适的润滑量，防止润滑油过度。

蒸汽阀检查　　　　　　　　　　
　　不断上升的能源消耗使蒸汽成为一种昂贵的设施。最典型的故障是阀门故障，占30~40%。发生故障的阀还提供被污染的低质量蒸汽以及危险的水锤。
　　U-SDT超音波170型设备状态巡检仪给检查者一个阀门的“内部视点”，把高频超声波噪声翻译成接触源本地化的音频，视察者不会被下游的环境噪声所干扰。
　　蒸汽阀上、下游的温度测量通常能对故障疏水器发出警报。可以通过选择一个非接触温度测量探头，进一步加强蒸汽阀的检查。

阀门和液压系统　　　　　　　　
　　系统在线时，阀门内部阻塞或泄漏可以被准确地发现。使用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪检查液压回路故障来找出内部泄漏快速而轻松。U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的“接触模式”沿回路采集样本读数。技术员能清楚地定义流动方向，更重要的是故障源，即使在高噪声区域。液压柱塞上穿过密封的内部泄漏在油中产生微小气泡，随着它们从压力侧到达无压侧，它们依次“爆裂”。这些小爆炸产生超声波能量，容易在U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的耳机中检测到。调节检测器的频率来消除干扰的超声波。

泵气蚀　　　　　　　　　　　　
　　气蚀通常是泵被要求运转在超出其规格的工况下的结果。小气穴在叶轮的背后发展。这些气泡破坏性地影响泵的内部组件，包括蚀损叶轮表面并留下疤痕。
　　纸浆厂、化学厂、水处理厂的维修人员非常清楚气蚀现象对泵部件的破坏作用。超声检测仪可以在泵气蚀现象早期将其检测出来。在使用超声检测的日常预测性维修计划中，气蚀现象检查更为频繁。将接触探头抵靠泵壳，通过检测仪器耳迈探听气泡爆破发出的声响，如果现象严重，故障声响酷似电影院爆米花机发出的声音。这种检测性工作可以节省巨大的潜在消耗。

锅炉、热交换器、和冷凝器泄漏　　
　　用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪扫描锅炉、热交换器和冷凝器中的外压力或真空泄漏。聆听相同的、与压缩气体和真空泄漏有关的吵闹声。作为定期预测维护的一部分，所有管道连接、法兰、密封和进出门都应接受检查。
　　冷凝器和热交换器中的管道泄漏可以用压力法、真空法、或者双声波变送器法来检查。选择适合你应用的方法，看一看你的检查时间戏剧性地减少。

往复式压缩机　　　　　　　　
　　往复式压缩机阀门开和关使内部燃烧发动机“呼吸”。这些阀门变脏或炭化时，它们的效率降低。尽管有缺陷的阀门的特征是熟悉的泄漏的嘈杂或紊乱声，正确就位的阀门应该是安静的。来自阀门的信号可以用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪的软件分析。实时波形分析将反映代表阀门泄漏的严重锯齿峰。用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪MD和数据管理软件跟踪这些变化趋势并保存到PC上。

电气检查　　　　　　　　　　
　　当绝缘子周围的空气被电离时，会产生化学反应，腐蚀金属部件，削弱绝缘物的绝缘能力。电晕放电产生的高能量将导致机械部件严重损坏，造成非预期性停运和对成千上万的服务客户造成影响，严重的可导致火灾和爆炸出现。特别是工厂中由电气原因引起的火灾和爆炸会因现场危险和有毒化学物的存在产生严重的连锁反应。
　　应用传统的红外成像技术可以发现肉眼所无法察及的热点现象。但是电晕、电弧、电痕等现象并不一定伴随明显的升温现象；并且环境高温掩饰了这些现象。但是，这些想象却产生明显的超声噪音，可利用超声检测设备进行检测。超声波检测系统完善了绝缘检测工作，使您可以探听到绝缘子故障、线套、变压器、端套、避雷针等故障声响。高压系统的超声检测弥补了热像技术的不足。

应用范围：
●　输电和配电线路　　　　
●　变电站检查
●　开关传动装置　　　　　
● 变压器
●　局部放电　　　　　　　 　
● 闪弧、漏电痕迹和电晕
●　无线电/电视接口
　　电气故障在故障点发射超声波，以检查泄漏的方法扫描一片区域，各种特征油炸声、爆音、嗡嗡声可以与不同的故障相关联，通过记录声波来建立故障库。

密闭性能——风噪声和漏水　　
　　为运输部门提高车辆密闭性开发的质量控制应用。把超声波发射器放在容器内部，由于其属性，这些波能可以穿透小孔，在容器外使用U-SDT超音波170型设备状态巡检仪检测，检查者能迅速找出缺陷源，它们可能变成潜在的漏水或风噪点。目前的使用部门：

　海洋工业—货船的舱口盖　　　　
　汽车—汽车漏风和漏水
　航空—飞行器和直升机的完整性
　交通—卡车、巴士、火车
　建筑—建筑外墙完整性　　　　
　核设施—围墙完整性
　军事—潜艇、飞行器、航天器



一般产业： 轴承、阀、蒸汽却水器检测、空压机、热交换器、压缩空气系统、压力及真空漏、齿轮和齿轮箱、导管、高压配电柜、电气开关、接线盒、继电器。

化学及石化业：压力容器及管道的内外气液测漏、轴承状态监测、蒸汽却水器、蒸汽阀和液压系统检查、热交换器、泵浦【含气蚀】、马达、压缩空气泄漏检测、齿轮、齿轮箱、高压配电柜、电气开关。

气体及气体传输业：空压机阀分析、压力容器及管道的内外气液测漏、阀门、轴承。

橡胶及轮胎业：压力容器及管道的内外气液测漏、、蒸汽却水器、阀门、轴承、电气开关、泵浦、马达。

纸浆及造纸业： 蒸汽却水器、轴承监测【含低转速】、热交换器、压力容器及管道的内外气液测漏、泵浦【含气蚀】电气开关。

发电及输配电业：锅炉、热交换器、冷凝器泄漏、阀门、轴承、泵浦、涡轮机、电气开关、变压器、局部放电、闪弧、漏电、电晕、继电器、绝缘端子。

航空及太空业：机舱压力泄漏、驾驶舱、氧气系统、油箱、发动机、轮胎裂缝、油压阀、热气管、充气滑行梯、救生艇、氮气系统、压缩空气系统、轴承。

汽车及交通工业：汽车漏风、漏水【品管和出厂检查】、轴承【含机器人】、空调系统泄漏。

航海业： 综合水密测试、水密门【闸门】、舱壁、空压系统、阀门、热交换器、蒸汽却水器、柴油喷射时序、冷凝器、氮气泄漏、轴承、冷冻系统泄漏、泵浦、空压机、电气开关、接线盒、继电器。

货运及客运业： 风噪音、水泄漏、气压剎車、空调系统泄漏。

铁道运输业： 气压剎車、轴承、水泄漏、空调系统泄漏、电气开关、柴油喷射时序。

材料及复合材料业： 真空袋、高温高压釜、阀门、泵浦的轴承。

纺织业： 轴承、阀、压力容器及管道的内外气液测漏、蒸汽却水器。

食品加工业： 蒸汽却水器检测、阀、热交换器、轴承、泵浦、马达、压力及真空泄漏、电气开关、接线盒、继电器。

工程、特种车辆及吊车业： 泵浦气蚀、阀泄漏、接管周围的空气泄漏、轮胎裂缝、轴承、齿輪。

废水处理业： 轴承、阀、压力容器及管道的内外气液测漏。

工厂、建物及地面： 轴承、空气处理机、泵浦、马达、空压机、压力泄漏、蒸汽却水器、阀、冷却器、变压器、断路器、继电器、建物外表泄漏如气渗透和水泄漏。

shmily0904

1）感谢大家的热心回答
2）再次请教：实际应用中都用什么方法来做振动的测量？