专题讲座纺织设备状态维修研讨林子务（武汉科技学院）第五讲故障的感官诊断在传统的故障诊断方法中，人们采用的检测手段主要是人体感觉器官或配以简单仪表，而分析手段则是形式逻辑推理寻求故障的因果关系。

　　虽然这种方式对于现代故障诊断来说不能满足要求，但是传统故障诊断方法在当今很多条件下仍不失其现实意义。

　　1人体感官的功能人类工程学研究表明，人们的感觉器官存在着灵敏度（刺激阈）、分辨力（辨别阈）、动态范围、反应时间以及其他方面的多种功能。人对外界的感觉有味觉、视觉、触觉、嗅觉、听觉、冷热感等等，主要通过眼、耳、鼻、舌等器官产生感受，并发出信息。此外还有运动感、平衡感、内脏感觉等，相应的器官和内脏等称为感受器（官）。当然作为灵长动物*高级的人还有对客观世界作出的喜怒哀乐复杂多元的情绪感觉。

　　1.阈感受器产生感觉依靠其细胞接受外界刺激而形成感觉。当刺激过小时，尽管刺激是客观存在的，感受器不一定能感受到或形成感觉，通常用产生约50%的感觉概率的刺激值作为产生感觉的*低值，即刺激阈，相反，人体所能感觉到刺激的*高值叫刺激峰值。当刺激变异时，能分辨出的刺激差值，称为辩别阈或可知差异，这种可知差异是相对于某一设定的标准值而言的，当刺激程度强于标准值时，所确定的可知差异为上辩别阈，而弱于标准刺激值的*小可辩别的刺激差异为下辨别阈。设标准刺激值为R辨别阈为时，二测定结果，2000Hz声高时K=l/333；400g重压觉的K= =1/10；5g/mm2的皮肤压觉K=1/7.可见人对声高差1/333就能分辨，而对皮肤压觉，要1/7才能辨出。

　　这样，可以得出人体感觉的一系列阈值，即在刺激的物理能和人体所能感觉到的*小刺激值之间，存在着以下阈值：刺激峰值、上辨别阈、标准值、下辨别阈、刺激阈。

　　1.2视觉功能特征人眼的视觉特征包括视野、视力、对比感度以及适应性等。适应性是指人眼对光亮程度变化的适应性。人眼对不同波长的光线会产生不同的颜色感觉，而且还有不同的敏感程度，如对波长为555nm的黄绿光*敏感。色觉的敏感程度和特点，在白天和黄昏时略有差异。视觉的色觉特征，使眼有解陈功能，即对物件的新旧程度，色彩差异有很强的辨别解析功能。该功能在故障诊断中常常发挥重要作用。

　　1.3听觉功能特征人耳对声音的感觉不仅和声压有关，而且也和声音的频率有关。声压是噪声的基本物理参数，声压级同而频率不同的声音听起来是不一样的。如大型离心压缩机机体的噪声和小汽车车内的噪声，声压级都有90dB可是前者是高频，后者是特低频，听起来，前者就比后者响得多。人耳的听觉还有掩蔽效应，一个声音被另一个声音所掩盖的现象，称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的现象，叫掩蔽效应。

　　1.冷热感觉功能人体对环境或触摸物体有冷热程度的感觉。

　　冷热感不仅与感觉的客体有关，而且与皮肤供血的变化及中枢的反应灵敏性有关，因此人体冷热者的关系遵循韦伯（Weber）定律：其中，K是韦伯常数。韦伯常数反映了人体感觉的程度。按在*厉件下所进行的各种酿油感很容易受到主观因素的影响……人与人之间也会存在着明显的差别。

　　冷热感衡量指标有多种，其中实感温度是应用*广泛的一种，它是人体在不同温度、湿度和风速的综合作用下所产生的冷热感觉指标，它以风速为零而相对湿度在100%的条件下，使人产生冷热感觉的空气温度，来代表不同风速、不同相对湿度、不同空气湿度而使人得到同一热感觉。

　　1.5振动感人是一活性弹性体有在生理限度范围内感觉客体振动的功能。客体的振动力在人体的传递与客体的振动频率和人体的振动特性有直接关系。不同频率的振动，人的生理效应也不同；与人体共振频率合拍的振动其传递强于其他频率，因此，效应也强。此外，振动的方向对其生理效应也有明显影响。因为，振动可以沿三维空间的各个轴发生，所以，在人工故障诊断时，要顾及到人体本身的振动生物学效应范围，并兼顾振动的频率及方向。

　　2感官诊断及其逻辑推理2.1感官诊断的概念从以上人体感官的特征可以看到，各感官有各自的功能，即感官的单项功能，尚若这些感官和大脑同时处理感受到外界客体的信息，则各单项功能就变成综合功能，能从设备故障的表象，即诸如噪声、振动状态（频率快慢、幅值大小等）火星、气味、腐蚀、变形、氧化、磨损、零（元）件外观颜色的变化、温度高低的冷热差异等故障理化现象进行比较辨别、分析判断直到诊断故障原因和确定故障部位。当然这些综合的诊断还必须依赖于专业经验。因此我们可以这样认为，维修人员主要凭借人的感官和经验来诊断故障，称故障的感官诊断（或人工故障诊断）这里的经验是较长时间地从事巡查和维修工作过程中的经历感受和体验，并将散见于作业中的现象归类和总结成有一定规律，能揭示现象本质的工作指南。

　　2.2感官诊断中的逻辑推理人工诊断是通过故障现象分析，揭示故障源本质，理所当然地需要科学合理的思维方式，需要形式逻辑和假设推理。

　　2.2.1形式逻辑的基本观点人们运用概念、判断、推理思维形式进行思维盾律和排中律是形式逻辑的基本思维规律。同一律的基本内容是，在同一思维过程中，即在同一时间和同一关系下，对同一个思维对象要保持思维内容自身的同一，即要求思维的确定性，是指在同一时间、同一关系下对同一个思维对象而言的，并不反对不同时间、不同关系思维对象的变化性和不同一性。矛盾律的基本内容是在同一思维过程中，互相反对或互相矛盾的两个思想，不能同时都是真的，其中至少有一个是假的。矛盾律在思维中的作用，概括起来是为了保证思维的前后一贯性和无矛盾性。而无逻辑矛盾的思维是正确思维的必要条件，违反了矛盾律就陷入了“自相矛盾”之中。排中律的基本内容是在同一思维过程中，两个互相矛盾的思想中必有一真不能同假。排中律要求在同一时间，同一关系下对同一思维对象，如存在两个互相矛盾的判断，不是此真即是彼真二者必居其一。

　　形式逻辑是初级的思维逻辑。在思维活动中，仅仅依靠初级的思维逻辑是非常不够的，但形式逻辑毕竟是人们正确地进行逻辑思维，能使我们进行判断、推理论证故障问题时，自觉地遵守逻辑规律和规则，前后关联，首尾一贯，逻辑严谨。

　　2.2.2假设推理故障分析过程是一个观察、假设、验证、修正假设、再验证……直至找出故障真正原因的全过程。假说是一种特殊的推理形式，它是人们关于某一现象的原因还不知道的时候所做的一种推测。假说是就一个或一类现象来进行观察研究，而假设出其产生的原因来。一般讲，假说的构成要通过五个步骤：①调研考察；②假设原因；③由假设原因推断应有的结果；④将推断结果与考察现象相对照；⑤得出假设成立与否的结论，如果假设不能成立，则需另立假设。

　　上述③、④、⑤步属于证实或推翻假设。在分析故障时，往往进行某些试探性的调整、拆卸、观察故障症状的变化，以便查寻或反证故障产生的部位。应该明确，引起某现象产生的现象叫做原因，被另一现象引起的现象叫做结果。因果关系是相对的，一个现象对于其原因来说是结果，可是对于该现象的后果来说它又是原因。因果在时间上是先后相继的，然而，先发生的许多现象并不都是被研究对象的原因；同样，后发生的许多现象并不都是被研究对象的结果。这就是说，在人工诊活动的过程是遵循A定规律的a.矛酿讪断实践中中沛简单地以先后为因果。池。

　　以下传统求因果的主要逻辑方法都是根据某个现象与另一个现象的关系，从而概括出一般性的结论以断定是否存在必然的因果关系。

　　a）契合法。在被研究对象出现的若干场合中，如果仅有**的一个情况，是在这些场合中共同具有的，那么这个**的共同情况就是被研究对象的原因（或结果）。应用契合法要注意发掘各种场合中所隐蔽的共同情况，它很可能是被研究对象的真正原因（或结果）。比较的场合越多，结论的可靠程度就越高。因为各场合共有一个不相干的现象的可能性就越少。

　　差异法。如果被研究现象出现的场合与不出现的场合，只有一个情况是不同的，其他情况完全相同；而且这个情况在被研究现象出现的场合中是存在的，在被研究现象不出现的场合是不存在的。那么这个**不同的情况就是被研究对象的原因（或结果）。

　　契合差异并用法。有两组事例，一组是由被研究对象出现的若干场合组成的（正事例组）另一组是由被研究现象不出现的若干场合组成的（负事例组）。如果在正事例组各场合只有一个**的共同情况，而且这个情况在负事例组各场合里都不存在，那么这个情况就是被研究现象的原因（或结果）。当然还有其他一些方法，如共变法、剩余法等。

　　3仇锁贵感官诊断设备故障的宝贵经验仇锁贵1954年进入石家庄棉纺二厂，从事织机挡车。他刻苦学习，以超过常人的精神和毅力，倾注织布挡车技术，潜心研究织布机的设备技术状态、上机工艺状态和坯布质量状态的密切关系，终于模索出“眼看、耳听、手抚摸”的七字法。仇锁贵的经验充实和发展了当时纺织部颁布的《五一织布工作法》，对优质高产低耗做出了可贵的贡献。“眼看、耳听、手扶摸”七字法的内容如下。

　　3.1眼看眼看是七字法的基础，因为用耳朵听出来的机器异响讯号和用手抚摸感觉到的不正常振动，都需要通过眼看才能正确的作出判断，如果没有眼睛看而单凭耳听手感的现象去判断，往往会失去一定的准确性，所以眼看对整个机器运转状态和各部螺丝松动，机件损坏走动等的检查，都是不（如投打、梭箱部分），眼看时目光更应集中，按照检查路线和顺序，依次查看，才能准确发现，而且不漏过。根据仇锁贵积累的经验，凡是螺丝松动和机件断裂，主要有以下几种现象。

　　螺丝松动。螺丝松动有以下六种现象：①螺丝周围附着的花毛、浆料粉沫较少、显得干净；②油眼附近呈现一个黑圈；③螺丝垫圈转动；④周围部件连接处有黑色粉沫、红锈粉；⑤部件连接处有缝隙；⑥产生不正常的振动和声音。

　　机件断裂。机件断裂大致的现象是：①产生不正常的振抖和声音；②在断裂处有线状裂纹。除上述现象外，还可根据某一部件的运动失常现象，去发现有关机件的损坏或走动变形。

　　3.2耳听耳听就是根据部件螺纹件松动和走形后，在运转中发出的声音来发现故障，也就是从千百台织机的正常声音中去发现辨别发生故障的个别异响，要作到能从机器运转声音的正常规律中辨别出异常现象，确实不是一点就透的事情，必须在日常工作中仔细听，精心留意积累经验，逐渐掌握规律。现就一台车应用耳听检查举例如下：①听到梭箱处发出“吱吱”的声音，可注意皮圈弹簧片F48X49螺钉松动，因为松动后，F49就要下垂与皮圈托板F44相摩擦而发出响声；②梭子每次由对侧投来，当打梭板被冲到外端时，耳听响声“嘎嘎”震耳可注意皮圈是否过长或折断，因为皮圈过长或折断使缓冲作用减弱而使打梭棒与筘座直接相碰；③听见梭箱内“捕拉、捕拉”的声音，注意检查打梭棒（Q13X14）断裂；④听到梭箱内有“捕出、捕出”的声音，注意检查皮结眼子过大或破裂，因为皮结眼大或破裂而松软，梭尖铁头被皮结眼全部吞没而吸收了两者的冲击声；⑤听到梭箱出现“必一呀”的响声时，注意检查梭箱是否过紧，因为梭箱过紧时梭子进入梭箱没有缓冲，是在梭子两壁受挤压的情况下强行进入的；⑥听到“基儿、基儿”的声音时，可根据发声部位，追踪检查有关轴承是否缺油。

　　3.3手扶摸主要是通过手与机器的某部件或两个部件的紧密接触处，根据各部机构转动、摇摆、跳动和冲击等的固定规律，用*敏感的指心或掌心感觉出它在运动中有无异常的抖动或震荡等现象，可以直接或间接的发现机器故障。如手扶筘座头端，可缺少的。特别是要在不断运动的部位发现故障用食中、无、小等四指扶在筘座外侧，拇指在头端；t上边沿处，向里轻轻伸入少许，如感到皮结回退过猛，可以检查对侧投梭力是否过大，或者是本侧R2脱落，Ri断裂或过长。再如通过手握开关柄，根据机器运转传动的振动和声音，感到有‘格登“、”格登“的振动和声音，可以检查D7、E2齿轮缺齿或磨损，中轴头端大螺母松动或皮带轮键松动以及地脚螺丝或Ki螺丝松动等故障。

　　者之间有着不可分割的内在联系，以眼看为主，耳听、手扶摸为辅。只有眼、耳、手、脑四者并举，才能达到眼朗、耳灵、手不乱、心不慌、判断机械故障沉着，稳、准，发挥出“七字法”的*大效果。

　　织机的不同部位，其产生故障也多种多样，有的用眼一看便见，有的要用耳听，闻声得讯。有的用手便于感觉，三者又各有它的针对性。所以，要通过眼、耳、手的直观感觉，集中反映到大脑中来，才能作出正确的判断。因此，在具体运用上，不能把眼看、耳听、手扶摸三者分割开来和绝对化，而是要有密切的配合，也只有这样，在检查机械故障时，才能收到良好效果。

　　4感官诊断在设备维修中的地位4.1感官诊断的地位设备整个维修史说明，感官诊断永远与维修相伴，不会消失。这是因为再先进的诊断仪器，哪怕是人工智能诊断系统也不能完全替代人的感官。就是先进至极的哈勃望远镜，其故障诊断系统所得出的结论，仍然需要人到太空去作临场判断和验证，并排除故障。因此，感官诊断在设备维修工作中有着重要的地位。

　　目前纺织企业设备维修中，大多数采用感官诊断方式，这是因为这种方式有以下优势。

　　操作简单、便捷。感官诊断凭自己的感觉器官分析判断，非常方便。一般的简单故障凭借经验诊断，有一定准确率。尤其是技术含量不很高的设备，感官诊断方式往往凑效，采用仪器诊断，反而显得多余和麻烦。

　　无须另外加诊断成本。一般情况下只凭借常规工具或常规仪器（如百分表、水平尺、压力仪、万用表……等）就能进行诊断处置，因此十分经济，诊断成本几乎可忽略不计。

　　对诊断维修专业人员的素质要求偏重于断实践的处理素质上。

　　4.2感官诊断的局限性传统的感官诊断与现代的仪器诊断有很多不同之处。感官诊断受环境、人的知识业务水平、生理与心理状态影响大，而且语言表述不确切，难以数量化。尤其是对自动化程度日益提高的复杂设备的故障，感官诊断的局限性逐渐显现。

　　诊断信息不能量化。凭人的感觉诊断故障前期的各种表象容易受周围的环境、自身的情绪和本人注意力集中程度等多种因素影响，因此感觉结果是一个动态的性质范围，难以用定量的方式表述，只能通过语言近似的描述（模糊概念），这就削弱了诊断结果的统一性和科学性。

　　诊断结果不善于传播。因诊断结果（模糊概念）是以语言表达（或记录），而设备故障前的临界状态也是凭个人经验用语言表达，所以故障先期状态与临界状态（即将发生停机故障）的比较标准模糊，或者是没有比较标准。这种诊断的随机性往往产生诊断失误一放过了临界故障表象，失去了及时排障的机会，造成了不应有的经济损失。

　　故障现象的诊断因人而异。不同的人，对同一故障现象感觉不同，非但不能“定量”，就是“定性”也不能趋于同一，易导致诊断失误。

　　感官诊断范围受人生理条件的限制因人本身感官的生理条件的限制，很多客观存在的故障信息不能感受到。

　　如何将大量存在着的感官诊断结果数量化，提高诊断的科学性、准确性，确实是设备维修中应当注重的重要环节。