液压系统故障诊断的发展趋势

【摘要】随着数据处理技术、计算机技术、网络技术和通信技术飞速发展以及不同学科之间的

融合，液压系统的故障诊断技术已经逐渐从传统的主观分析方法，向着虚拟化、高精度化、
智能化、状态化、网络化、交叉化的方向发展。

【关键词】液压故障；状态化；液压系统

一、虚拟化

虚拟化是指监测与诊断仪器的虚拟化。传统仪器是由工厂制造的，其功能和技术指标都是由
厂家定义好的，用户只能操作使用，仪器的功能和技术指标一般是不可更改的。随着计算机
技术、微电子技术和软件技术的迅速发展和不断更新，在国际上出现了在测试领域挑战整个
传统测试测量仪器的新技术，这就是虚拟仪器技术。

“软件就是仪器”，反映了虚拟技术的本质特征，一般来说，基于计算机的虚拟仪器系统主
要是由计算机、软面板及插在计算机内外扩展槽中的板卡或标准机箱中的模块等硬件组成，
有些虚拟仪器还包括有传统的仪器。由于其具有开发环境友善，具有开放性和柔性，若增加
新的功能可方便地由用户根据自己的需要对软件作适当的改变即可实现，用户可以不必懂
得总线技术和掌握面向对象的语言等特点，使得将其应用于液压系统乃至整个机械设备监
测与诊断仪器及系统是一个新的发展方向。

二、高精度化

对于高精度化，是指在信号处理技术方面提高信号分析的信噪比。不同类型的信号具有不同
的特点，即使是同一类型的信号也可以从不同的角度进行描述和分析，以揭示事物不同侧
面之间的内在规律和同有特性。对于液压系统而言，其信号、系统通常是瞬态的、非线性的、
突变的。而传统的时域和频域分析只适用于稳态信号的分析，因此往往不能揭示其中隐含的
故障信息。这就需要寻找一种能够同时表现信号时域和频域信息的方法。时频分析就应运而
生，小波分析就是这种分析的一种典型应用，将小波理论应用于这些信号的处理上，可以
大大提高其分辨率。可以预见，信号分析处理技术的发展必将带动故障诊断技术的高精度。

三、状态化

状态化是对检测与诊断而言。据美国设备维修专家分析，有将近

1/3 的维修费用属于“维修

过剩

”造成的费用，原因在于：目前普遍采用的预防性定期检修的间隔周期是根据统计结果

确定，在这个周期内仅有

2%的设备可能出现故障。而 98%的设备还有剩余的运行寿命，这

种谨慎的定期大修反而增加了停机率。美国航空公司对

235 套设备普检的结果表明：66%的

设备由于人的干预破坏了原来的良好配合，降低了可靠性，造成故障率上升。因此，将预防
性定期维修逐步过渡到

“状态维修”已经成为提高生产率的一条重要途径，也是现代设备管

理的需要。随着科技的发展，可以利用传感技术、电子技术、计算机技术、红外测温技术和超
声波技术，跟踪液体流经管路时的流速、压力、噪声的综合载体信号产生的时差流量信号和
压力信号，并结合现场的各种传感器，对液压系统动态参数（压力、流量、温度、转速、密封
性能）进行

“在线”实时检测。这就能从根本上客服目前对液压系统“解体体检”的弊端。并能

实现检测与诊断的状态化，解决

“维修不足”与“维修过剩”的矛盾。

四、智能化