Многомерная вибрационная диагностика вращающихся узлов машинных комплексов

Внедрение: 2012 г.

Разработчики из Физико-механического института им. Г.В. Карпенко НАН Украины решили задачу системной интеграции модуля E‑440 (выпускаемый сегодня сертфицированный аналог E14‑440) в вибрационно-диагностическую систему ВЕКТОР (рисунок 1) [1].

Мобильная система для отбора и обработки многомерных сигналов вращающихся механизмов ВЕКТОР предназначена для выявления и предупреждения аварийных ситуаций на турбогенераторах, нефтеперекачивающих станциях, бурильных установках, диагностики тел вращения, электродвигателей, газоперекачивающих агрегатов, портальных кранов, электрогенерирующих установок и т.п.

Система дает возможность использовать электронные одно- и трехмерные (векторные) датчики виброускорения ДВ1‑70 и ДВ3‑70 на основе сенсора ADXL001‑70 фирмы Analog Devices, датчики виброускорения фирмы Bruel & Kjaer. В ней есть канал синхронизации (необходимый, например, для балансировки валов или нахождения местоположения дефекта), микрофонные входы для измерений интенсивности шума в производственных помещениях (промышленная санитария) и для определения мест утечек жидкостей из подземных трубопроводов.

Система состоит из следующих основных узлов:

  • пьезокерамических датчиков виброускорения;
  • электронных датчиков виброускорения;
  • преобразователя заряда;
  • аналогового коммутатора;
  • каналов основного усиления и формирования АЧХ системы;
  • канала синхронизации сбора сигналов;
  • канала для подключения эталонного или других промышленных датчиков вибрации фирмы Bruel & Kjaer конструкции Delta Tron;
  • модуля Е‑440 от L‑Сard;
  • блока питания системы;
  • персонального компьютера.

 

Рисунок 1. Общий вид системы ВЕКТОР.

 

Авторы отмечают, что система ВЕКТОР отличается от существующих тем, что:

  • позволяет одновременно измерять вибрационные колебания во многих точках по трем координатам (осевой, горизонтальной и вертикальной);
  • в системе использованы парафазные линии приема-передачи, что минимизирует влияние сигналов от возможных мощных помех, а это в свою очередь позволяет оператору работать с системой ВЕКТОР на расстоянии до 100 м от объекта;
  • позволяет выявлять дефекты вращающихся механизмов на ранних стадиях зарождения, используя взаимный анализ детерминированной и случайной составляющих вибрационных сигналов, полученных с разных каналов записи;
  • использует методы статистического оценивания вероятностных характеристик вибрационных сигналов на основе теории периодически нестационарных процессов, что позволяет определять глубину модуляций, которые присутствуют в сигнале, и оценивать остаточный ресурс механизмов длительной эксплуатации.  

 

На рисунке 2 для примера показаны графики оценок корреляционных функций стационарных приближений сигналов, отобранных в различных точках подшипникового узла [2]

Рисунок 2. Оценки корреляционных функций случайной составляющей вибрационного сигнала подшипникового узла, измеренного под углом 135° (слева) и под углом 0° (справа).

 

В системе реализована запись вибрационных колебаний в нескольких точках одновременно. Используются для выявления дефектов такие совместные характеристики, которые не чувствительны к повороту системы координат (рисунок 3).

 

Рисунок 3. Исследование инвариантов вибрационных сигналов на стенде: а) – расположение преобразователей вибрации; б) – кривая, которая соответствует первой гармонической составляющей математического ожидания; в) – первый корреляционный инвариант.

 

С целью снижения простоев во время технического обслуживания и определения технического состояния разработана методика и проведена диагностика редуктора привода магистрального конвейера неразрушающими методами контроля. Отбор вибрационных сигналов от редукторов магистральных конвейеров порта "Южный" (Одесская обл.) осуществлялся с помощью вибрационной системы ВЕКТОР (рисунок 4). 

 

Рисунок 4. Процесс отбора вибрационных сигналов системой ВЕКТОР: места крепления преобразователей (слева); дисперсии нестационарных составляющих в полярной системе координат (справа).

 

Источник:

1. Вібраційна діагностична система "ВЕКТОР": [Електронний ресурс] // Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України. Львів. URL: http://www.ipm.lviv.ua/rozrobky.php?&id=r3. (Дата звернення: 20.03.2018).
2. Яворський І.М., Юзефович Р.М., Кравець І.Б., Мацько І.Й., Стецько І.Г.. Інформаційно-вимірювальна система для багатовимірної вібраційної діагностики // Проблемы машиностроения. – 2013. – Т. 16, № 3. – С. 45‑50.

 


Разработчик: Физико-механический институт им. Г.В. Карпенко НAH Украины

Контакты

Телефон: +7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Схема проезда

Отправить запрос

Контакты

О нас

Более 3000 клиентов в России и за рубежом используют электронное оборудование L-CARD для решения широкого спектра научно-исследовательских и производственных задач. Мы рады помочь Вам на любом этапе создания электронного изделия: от разработки и производства до послегарантийной поддержки.

L-CARD в проектах