北京西马力检测仪器有限公司成立于1996年，20年来一直致力于设备状态监测和故障诊断事业，已成为行业内的知名企业。公司具备研发、生产、销售和培训的综合能力，形成了总部设在北京，下设上海、广州、重庆和兰州四个办事处辐射全国的运营机构，并通过代理商覆盖了全国各地、各行业。
在长期发展中，公司形成了完整的产品系列，不仅有机械类检测仪器，还有电气类检测仪器；不仅有离线巡检仪器，还有在线监控系统。公司追踪世界最先进的技术和设备管理维修理念，致力于为客户提供最先进的产品，帮助客户建立先进的全厂设备状态监测系统，提高设备资产的正常使用率，降低生产成本。
公司设有国内一流的设备状态监测（CM）实验室，是中国机械工程学会指定的设备故障诊断中心，同时还是中国设备管理协会指定的电气设备诊断中心。公司举办的诊断工程师认证培训班是国内唯一经中国机械工程学会和中国设备管理协会授权的诊断技术培训班，迄今为止已先后培训上万人次。另外中心还举办了60余期全国设备故障诊断研讨会，应邀到上百家大型企业做技术讲座。
公司广泛服务于冶金、铁路、石化、矿山、汽车和油田等四千余家企业，是航天卫星发射基地、胜利油田、铁道部、中铝、海装及总后等100多家重点企业的固定供应商。通过与军方长期合作，大大提升我军综合装备能力，有些项目获全军科技进步奖；铁路方面，为铁路全面提速提供技术与装备支持；航天方面，为酒泉卫星基地“神舟五号”发射成功，贡献了我们的力量。
公司组织国内知名专家编写、翻译了十余种专业技术资料，包括《电气设备诊断技术》、《往复式设备故障诊断技术》、《振动与动平衡技术》、《精密振动诊断技术》、《“启明星”设备诊断学习软件》、《滚动轴承诊断技术》、《油液检测技术》等，并在《中国设备工程》、《设备管理与维修》等杂志长期连载。
公司奉行“真正的友谊体现在买卖之后”的服务理念，长期坚持以客户为中心的服务原则，开通了24小时400-648-7277服务电话及在线交流等方式，及时回复客户提出的问题。
作为国内设备诊断工程领域领先的企业，西马力公司致力于向企业提供最优秀的检测仪器，为企业提供最佳的设备状态监测方案，成为企业最可靠的伙伴。
项目概述]
跨入二十一世纪的企业，面临着日益加剧的市场竞争和全球一体化的浪潮，为保证设备稳定运行，各大公司在生产设备上面临的高投入、高技术、高风险、高发展的形势下，如何保持生产工艺过程和运行设备处于最佳状态，提高生产率，降低成本是每一位领导和管理者面临的挑战。
设备状态监测是根据企业的设备性质，采用不同监测手段：点检巡检、精密分析、在线实时监测，整合这些手段到同一平台，以同一标准体系管理，建立全厂、全公司的状态监测与预知维修的网络化管理系统。
其中对关键设备实施在线监测，实时掌握设备的运行状态，及时调整和实施应对的设备维护策略，可以有效降低设备非计划停机时间，延长设备寿命，降低设备维护费用。是状态监测体系中至关重要一环。
状态监测与故障诊断技术就是利用现代化科技对设备运行状态进行检测，通过对大量数据的分析，判断设备故障，进而指导维修工作，为设备安全可靠运行提供保障。
当前状态监测与故障诊断，国内大部分企业主要建立在对机械设备的振动监测基础上，其实随着社会发展，机电设备运用越来越多，对电气设备监测与故障诊断同样重要，因此，西马力推出了在线故障检测与离线故障分析全方位结合的管理系统：
全厂电机管理中的现实问题：
如何能全面解决电气系统电机与机械的纷争？
电气工程师如何有效维护电机本体、电源系统？
电气工程师如何进行轴承监测？
电气工程师如何发现早期机械信号？
如何能全面掌控全厂的电机、变压器的预防性试验结果？
还是每年进行一次的全年等待吗？
还在用原始的摇绝缘、测直阻的方法？
如何能够在日常性的巡检、例修当中发现试验才能发现的问题？
如何能全面管理全厂的电机、变压器的设备？
全厂电机状态监测管理系统？
全厂电机、变压器解体检修质量检验标准？
电机、变压器的早期故障如何发现？
全面掌控全厂的电机、变压器的设备运行状态，针对各个工业企业的特定环境下电机电气设备特点，开展状态故障分析，对关键设备进行重点检测，发现真正的故障原因，才是现代设备管理体系中最关键、最有效的手段。
对在线运行电机采集电流、电压的时间信号：
u 只需输入简单的电机铭牌数据，即可完成整个分析；
u 自动计算，自动拟合故障，智能诊断；
u 完善的轴承库进行滚动轴承分析，精确诊断相关机械故障；
u 自动生成4页WORD文档报告，全面评判电机系统的各项指标，直接给出分析结论。
ATPOL-Ⅱ的检测特性：
诊断故障包括：
1、转子早期、中期、晚期的转子断条故障；
2、定子的电气劣化问题；
3、电机的动态偏心和静态偏心（定子扫堂）；
4、轴承问题（故障信号）；
5、对中及平衡问题；
6、变频器控制柜问题；
7、电源谐波问题等等。
故障信号分析：
1、电机电流用环绕位于电机控制电源线或任何方便的电缆的电流传感器（CT）卡钳来感应；
2、电压使用电压夹钳和引线连接到启动器的输出或其他方便测试的点传感器（PT）进行采样；
3、三相电机中，为了获得系统的全部功率，需利用三个电流传感器卡钳和三个电压测试夹钳。
分析设备：高压电机、变频器、电机电源、机-械系统等等。
故障类型：
高压电机：转子断条、转子扫堂、振动（转子偏心）、轴承故障、对中动平衡信号。
变 频 器：控制柜（变频器）的IGBT、电容元件导通故障等等。
电源故障：电源谐波问题（最高63次谐波分析），电压波动时域信号分析等等。
机械故障：电机动态、静态偏心（定子扫堂）、对中及平衡问题、齿轮箱故障信号分析等。
二）如何能全面掌控全厂的电机、变压器的预防性试验结果？—————《离线断电检测技术》
1、传统电机故障检测系统：
l 直阻测量：沿用上世纪70、80年代的直阻测量————技术陈旧、手段简单。
l 绝缘测试：摇表，双桥，万用表，————设备功能简单，故障分析有限。
l 高压试验：耐压试验/ 泄漏电流 / 吸收比 / 极化指数，————设备笨重，只能在试验台检测。
l 试验指标：更多的停留在简单的评价绝缘好坏，————只能模糊评价一个指标：好？坏？
设备好坏的状态级别？哪方面的故障问题？还能坚持多久不能给出量的指标。
l 全厂设备管理：仅仅停留在最基本的文本台账表格当中，————没有全厂电设备状态管理平台。
2、传统电气维护系统：
l 供电质量：电能质量分析、功率分析、谐波分析、电气工程师检测工具
l 变电设备：电力变压器、及断路器、继电保护等相关设备
l 动力电缆：电缆绝缘诊断、电缆故障定位、电缆寻识
l 电气接点：电路热点普查
传统检测方法：
供电质量：功率测试与谐波计量——价格昂贵、分析单一
l 单一的钳式功率表
l 简单的钳式谐波表
l 基本的功率谐波分析仪，功能简单。
3、传统变电设备检测：
变压器测试
l 耐压试验/ 泄漏电流 / 吸收比 / 极化指数 / 介损 ，————只能评价绝缘的简单模糊评价。
l 绕组匝间测试/微电阻测试，————试验设备笨重，测试结果简单，状态分析差。
l 变比测试，————测试结果简单，同样绕组状态故障分析功能差。
l 绝缘油介电强度测试、油中气体色谱分析、水分测试、局部放电试验、绝缘老化诊断
————测试结果并非直接故障数据，同样绕组状态故障分析推论性较强，直接效果差。
4、现场很难使用传统耐压试验设备，究其原因有以下几点：
1、破坏性试验；
2、波形复杂，难以分析；
3、有些匝间短路的情况在波形上无反映;
4、设备笨重。
《离线断电检测》静态电气测试技术介绍：
AT5代替传统检测手段：
l 欧姆表 / 毫欧表
l 绝缘电阻计（DA/PI）
l 高压绝缘测试仪
l LCR 测试仪
l 浪涌测试仪
核心技术：——— 静态电路分析技术（离线MCA技术）：
主要分析问题：
1、转子故障：
l 铸件缺陷、气隙不均衡、 偏心、
l 断条断环；
2、定子绕组故障：
l 匝间、线间(层间)、相间短路；
l 绝缘缺陷(磁通集中至缺陷点)
3、检测技术：
l 将电机看成由电阻、电感、电容、电感组成的等效电路。
l 运行中三相电流的平衡与否，要看三相阻抗是否平衡。
（三）如何能全面管理全厂的电机、变压器的设备？—————《全厂电机、变压器设备管理系统》
《全新的电机状态检测、设备管理系统全新的管理方案》：
l 全厂电机故障诊断与管理系统
l 电机动态在线故障诊断分析系统
l 电机静态故障分析系统
l 电机静态绕组故障智能检测系统
应用设备范围 :
l 全厂大型、中型、小型的AC/交流电机
l 直流电机/DC电机发电机、风力发电机
l 变压器、变频系统、开关柜
系统运用：
无论是生产工厂还是厂内的维修部门，电机管理软件提供给您的将是完整的电机系统维护和组织管理系统。与电机动态在线诊断分析系统、电机静态故障分析系统、电机静态绕线故障检测仪等分析系统结合使用，可以形成一整套预知维修系统。根据大量用户以及全国服务办事处的改进，该软件已经成为为工业AC/DC电机和变压器制定跟踪、预定计划和维修记录的最强有力的工具。
l 全厂电机、变压器故障诊断与管理平台：
电机、变压器设备离线状态系统的核心是一个数据库，在此您可以从您全部电机、变压器的信息中获取和管理信息。
往复式压缩机组监测诊断技术的应用
北京西马力检测仪器有限公司
孙正龙 曹永辉
摘要：往复式设备的故障诊断和回转式设备的故障诊断存在较大差异。无论从使用技术，还是测试方法上都存在质的区别。本文着重针对气体往复式压缩机的诊断技术进行介绍。往复式设备的诊断技术在欧美发达国家开展已有40多年的历史，有大量成功的案例和使用经验。
关键词：往复式设备 故障诊断 泄露 活塞杆沉降 活塞杆载荷
1、引言
北京西马力检测仪器有限公司是一家从事设备状态监测和故障诊断的专业公司，自1996年至今，一直致力于将国外最先进的诊断技术引入到国内，确保中国的诊断技术和欧美发达国家同步。尤其是往复式设备的故障诊断一直以来被业内称为世界性难题，西马力公司通过引进美国WINDROCK公司的往复式设备诊断技术，取得了非常好的效果。
美国Windrock公司是专业从事往复式设备的状态检测和故障诊断专业公司，已有40多年往复式设备故障诊断经验，其产品广泛应用在石油、石化、船舶、铁路、压缩机制造等行业。在往复式压缩机状态监测方面，既有离线式的6320系列往复式压缩机故障诊断便携式仪器，又有在线式哨兵往复式设备状态检测系统。
往复式压缩机大都属于核心设备，其运转状况直接关系到整个生产流程运转状况。如果运行中的压缩机出现非计划性停车，将导致一系列问题：人身安全、设备安全、影响工艺流程、造成巨大的生产损失、增加额外的维修费用、影响人员、环境安全等，因此非常有必要做好往复式设备的状态监测和故障诊断工作。
统计研究表明80%的非计划性停车是由于气阀、活塞/活塞杆、填料、活塞环/支承环故障引起的。提前发现并诊断以上故障，防患于未然，减少意外停机和灾难性事故，保证设备长周期、安全稳定运行是往复式设备状态监测和故障诊断的目标。
2、国内往复式压缩机状态监测现状
经过多年发展，国内企业对旋转设备的状态监测无论从技术和意识上都有了革命性的发展，因为回转式设备的状态检测工作为企业创造了巨大的经济效益。但是在往复式设备状态监测方面，由于技术限制，没有可靠的监测办法，到70年代以后，随着欧美等发达国家往复式设备状态监测技术发展，往复式设备的状态监测技术已日渐成熟，中国国内一些企业开始了往复式设备的状态监测工作。中石油吐哈油田在上世纪90年代中期开始对所属500多台往复式压缩机进行状态监测，经过十多年的工作，累计建立测点18万多个，实现精密诊断3600多次，分析诊断出故障隐患200多台次。并由于状态监测工作的跟进，减少了设备故障抢修和事故直接损失上千万元，间接损失更是无法估量。通过定期监测和分析，及时调整设备运行参数，还极大的提高了设备运行状况，尤其是在调整天然气发动机性能方面效果非常显著，使机组平均运行效率保持在90%以上。
3、往复式压缩机状态监测的技术难点
对往复式压缩机进行状态监测，单单使用传统的振动监测根本无法解决问题，这点已经得到业内普遍验证。多年经验告诉我们，要想对往复式设备进行精密诊断，必须结合压力、温度、超声、振动等多种测试技术，才可以准确诊断出设备的故障根源和故障部位。
4、往复式设备诊断技术的应用
压力、超声、振动监测技术的应用，可以解决往复式设备的大部分问题。下面分别介绍 一下各种技术的监测范围。
4.1 振动
相频振动检测方法是在往复设备诊断中行之有效的检测方法。此方法和我们常规振动检测方法有天壤之别。我们常规振动检测方法是通过时域波形或频谱来分析设备故障，不论时域波形还是频谱，由于压缩机的工作特点，其信号中存在大量的冲击信号，各种频率成分的信号都存在，根本无法根据频率信息分析出故障。
以时域信号为例，常规时域信号其横坐标为时间单位，纵坐标为振动加速度；相频振动横坐标为相位(曲轴转动的角度），纵坐标为振动加速度。
相频振动的优点是曲轴所转动的角度和阀门开启关闭状态、十字头位置、缸内压力状态一一对应。一旦曲轴所转动的角度和阀门开启关闭状态、十字头位置、缸内压力状态对应关系发生变化，说明该部件一定出了问题。而不是单纯看幅值和频谱结构来判断。
4.2 超声
超声信号由于频率高，传递性较差，在往复设备诊断中占据重要位置，如发动机监测时防止各缸信号窜扰，比振动信号具有更好的强度。
在往复式设备诊断过程中，以超声时域信号为例，常规超声时域信号其横坐标为时间单位，纵坐标为超声能量分贝单位；相频振动横坐标为相位(曲轴转动的
角度），纵坐标为超声能量分贝单位。
同样相频超声的优点是曲轴所转动的角度和阀门开启关闭状态、十字头位置、缸内压力状态一一对应。一旦曲轴所转动的角度和阀门开启关闭状态、十字头位置、缸内压力状态对应关系发生变化，说明该部件一定出了问题。而不是单纯看超声的幅值和频谱结构来判断。
4.3压力
压力信号是往复式压缩机诊断中最为重要的一个参数，通过缸内压力的检测，可以及时发现压缩机的状况。通过缸内压力的变化和曲轴角度的对应关系，可准确诊断阀门泄漏、活塞环泄漏、十字头磨损、活塞销磨损、活塞杆受力状况等。
测试缸内压力，可以计算出完成压缩机气体压缩循环所需要的功率，该功率用于判断压缩机是否处于过载状态，同时也与理论等熵功率一并用于计算等熵率。
除非压缩机负载和气体组分发生变化，通常情况下压缩机的等熵效率不会随着时间发生较大变化，出现任何较大偏差应及时进行调查。
流量平衡为进入和排出气的质量之比，通常作为判断压缩机异常问题的首要征兆。结合对其他参数的详细分析可以使压缩机故障分析更为效率。
测试缸内压力，可以准确得出活塞杆的受力状况。往复式压缩机的活塞杆受缸内气体压力和惯性力共同作用之下。活塞杆的负载会因为进排气压力、压缩机卸
载、气阀泄漏和其他原因而受到影响。压缩机活塞杆超载非常危险，必须严格防止和避免。因为活塞杆一旦由于负载过大产生裂纹或直接断裂，则很有可能出现极其严重的灾难性事故，危及人员安全，导致设备坏损，瘫痪，影响生产，甚至出现更大事故。
活塞杆在活塞冲程中，由受压到受拉伸时其负载变化很大，反之依然。要保证十字头销的充分润滑，API标准618[6]建议，“活塞杆从受拉改变为受压状态曲
轴转动的角度不应小于15度曲轴角度，该角度定义为反向角” 。
5、往复式设备故障诊断仪器和系统
目前西马力公司可以提供的监测手段有两种：一种是便携式检测仪器6320系列，一种是在线监测系统。两种检测手段都能很好完成往复式设备状态监测工作。
从经济性角度考虑，建议优先采用离线巡检方式。对于非常关键的核心压缩机建议采用在线监测方式。
Condmaster Ruby®是一个状态监测和预知维修系统，同时也是一个智能的逻辑控制系统，更是一个全面综合的设备健康信息管理体系。不但可以分析处理在线系统的数据，还可以和所有的SPM便携式离线测试仪器联机，互通讯息。
一、交互式的友好界面，方便操作；“绿黄红”系统，简单易用
◆ 满足使用简单的要求------ 从事或不从事状态检测工作的人员都能看懂的系统
◆ 满足操作方便的要求------ windows窗口形式操作系统，全中文界面
二 . Condmaster Ruby的分析功能
1 多重参量趋势分析
振动速度、位移、转速、Crest因子、翘度、歪度、摩擦当量、冲击脉冲dBm/dBc或LR/HR、油膜厚度、损伤程度、不对中量、不平衡量、齿轮啮合量、转速、压力、轴承内环/外环/滚动体/保持架征兆值、棍子圆度、毛布振动等等，所有参量均可实施趋势分析。
2 频谱分析与加速度包络gE
3 冲击脉冲监测及冲击脉冲频谱分析
4 润滑分析及寿命评估 Lubmaster
5 双通道同步及启停车分析
6 实时触发与逻辑控制 Intellilogic®
实时触发与逻辑控制应用于变速设备。一般来说，往往在高速时进行数据采集，且每次采集都应该在同等转速范围内进行，从而达到统一工况的趋势分析。
利用Intellilogic智能逻辑功能，在转速达到某一定值时触发数据采集，采集之后再对速度进行二次测试，从而确定采集的有效性。利用频谱分析、冲击脉冲监测、EVAM专家系统对有效数据进行相应的分析评判。
7 EVAM®专家诊断
EVAM®专家诊断是目前世界上唯一的、最独特、最简单直接、最综合的状态评估专家诊断系统。它将振动时域分析与高效的征兆评估频域分析方法完美结合，把复杂的振动分析变得异常简单，这对于没有分析经验的人来说异常重要，只有易学易用的，才是专业的，EVAM确实如此。
8 多重报警设置与延时报警功能
9 逻辑筛选与数据管理 Intellilogic®
10 报警功能
11 设备运行综合信息管理 Plant Performer
CM平台管理系统是企业开展现代设备管理必备的平台软件，是一个以现代化的计算机技术网络通信技术为运行平台，面向资产密集型企业信息化解决方案，是设备有事后维修转变为预测性和预防性维修基础上发展起来的集成化计算机管理系统；是以大型数据为基础，具有网络化操作功能的资产管理软件。主要适用于资产密集型企业对高价值固定资产的维护、保养、跟踪等信息管理。
平台管理系统分为：
1、设备点巡检状态监测系统
2、设备点检信息化管理系统
3、设备精密诊断系统
各个系统的功能：
设备点巡检状态监测系统
为设备状态监测工作提供点检标准、规范、路径管理及趋势管理等多项功能。
设备点检信息化管理系统
完成企业设备管理，实现点检工作制度化，点检方法与内容标准化，点检过程规范化，点检结果信息化等工作。
设备精密诊断系统
对设备进行精密诊断，发现故障的根源，对设备的故障早期预警，实现预知维修。
