Е. А. Богданов Основы технической
Средства контроля и обработки вибросигналов
жүктеу/скачать 6.94 Mb.
|
| 2.2. Средства контроля и обработки вибросигналов
Приборно-измерительные комплексы и аппаратура, применяемые для контроля и обработки вибросигналов, отличаются разнообразием конструктивного исполнения и функциональными возможностями. Общими для всех видов аппаратуры является наличие измерительных преобразователей (ИП) для фиксации параметров вибросигналов, электронных блоков регистрации и обработки вибрационных сигналов и средств коммутации датчиков с электронными блоками. Аппаратура выпускается как одно-, так и многоканальная, стационарная и переносная. Современные переносные приборы выпускаются, как правило, одноканальными и по функциональным возможностям делятся на два класса: приборы-сборщики вибросигналов, позволяющие измерять общий уровень вибрации, записывать, хранить и передавать информацию на компьютер для ее последующей обработки и анализа; приборы, называемые сборщиками-анализаторами, позволяющие дополнительно выполнить анализ формы вибросигнала, его частотный и спектральный анализ с помощью быстрого преобразования Фурье. Стационарная аппаратура включает базовый компьютер, соединенный линиями связи с ИП, средствами усиления сигналов и преобразования их в цифровую форму. Неотъемлемой частью современных систем вибродиагностики и мониторинга является программное обеспечение для компьютера. Программное обеспечение отличается уровнем сложности и перечнем решаемых задач: сбор, хранение, обработка и анализ информации, выявление и идентификация дефектов, выдача долгосрочного прогноза технического состояния оборудования и др. Самыми сложными являются программы автоматической диагностики, позволяющие наряду с автоматической постановкой диагноза и выдачей прогноза технического состояния оборудования формировать рекомендации по его обслуживанию и ремонту. Стационарная аппаратура обычно изготовляется многоканальной, позволяющей вести контроль одновременно в ряде характерных точек контролируемого объекта. Для роторных машин большой единичной мощности параллельный многоканальный контроль параметров вибрации в разных (двух-трех) направлениях является обязательным, так как позволяет определить орбиту движения вала в подшипнике (прецессию) и взаимный анализ одновременных спектров. Кроме того, любая система вибрационной диагностики включает в себя датчик оборотов (чаще всего вихретоновый), подключаемый к цифровому входу виброанализатора. При контроле параметров вибрации используют два метода измерения: кинематический и динамический. Кинематический метод заключается в том, что измеряют координаты точек объекта относительно выбранной неподвижной системы координат. ИП, основанные на этом методе измерения, называют преобразователями относительной вибрации. Динамический метод основан на том, что параметры вибрации измеряют относительно искусственной неподвижной системы отсчета. Такие ИП называют преобразователями абсолютной вибрации. Системы измерения вибрации, использующие в качестве искусственной неподвижной системы отсчета инерционный элемент, связанный с объектом через упругий подвес, называют сейсмическими системами. ИП бывают контактными и бесконтактными, основанными на Разных физических явлениях. По принципу работы ИП абсолютной вибрации разделяют на генераторные и параметрические. Генераторные ИП осуществляют прямое преобразование механической энергии в электрический сигнал. К ним относят пьезоэлектрические, индукционные и др. Источник энергии им не нужен. В параметрических ИП, в отличие от генераторных, происходит изменение соответствующих электрических параметров (сопротивления, емкости, напряжения, индуктивности) под воздействием механических вибрационных колебаний. К параметрическим ИП относят тензорезистор-ные, емкостные, датчики Холла, индуктивные и др. Параметрическим ИП требуется вспомогательный источник энергии. Для измерения абсолютной вибрации наибольшее распространение нашли генераторные пьезоэлектрические ИП, обладающие высокой надежностью, большим частотным диапазоном и простым конструктивным исполнением (принцип действия пьезоэлементов рассмотрен в 9.4). Для измерения относительной вибрации, например при определении формы орбиты вала в подшипнике скольжения, обычно используются вихретоковые ИП. Перечисленные выше ИП являются контактными и требуют закрепления на исследуемом объекте. При контроле вибрации в труднодоступных местах, в условиях высоких температур, агрессивных сред, повышенной радиации и других специальных условиях могут применяться бесконтактные измерители относительной вибрации. Чаще применяются лазерные бесконтактные ИП. Наряду с конструктивными особенностями и местом установки на результаты измерений существенное влияние оказывает способ крепления контактных ИП на контролируемом объекте. Соединение ИП с колеблющейся поверхностью имеет определенную упругость, которая, обладая способностью демпфировать энергию колебаний, изменяет уровень и частотный состав вибрации. Поэтому особенности крепления и места установки ИП особо оговариваются в методиках вибродиагностики соответствующих объектов. Измерения проводят в контрольных точках на элементах машины, которые в максимальной степени реагируют на динамическое состояние, т.е. в которых регистрируемый вибрационный сигнал имеет наибольшую величину. Как правило, такими элементами являются корпуса подшипников. Полную оценку вибрационного состояния крупных агрегатов получают путем измерения вибропараметров в трех взаимно перпендикулярных направлениях (вертикальном, горизонтальном и осевом). Такую оценку обычно производят в период приемочных испытаний и после динамической балансировки машины. В период эксплуатации чаше ограничиваются измерениями в одном или двух направлениях. При проведении диагностики необходимо учитывать особенности каждого вида оборудования, обусловленные их виброактивностью. Ниже рассматриваются основные особенности виброактивности и вибродиагностические признаки наиболее общих элементов оборудования. жүктеу/скачать 6.94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|