Возможности применения виброизмерительного комплекса для диагностики состояния машин и оборудования

Применение разработанного комплекса для измерения и анализа вибрации машин в линиях переработки макулатуры снизит аварийность и повысит надежность работы оборудования.

Глава 3. Обзор приборов вибрации, диагностики и вибродиагностики

Машины и механизмы предприятий энергетики, машиностроения, металлургии, топливно-энергетического комплекса, как и любое другое оборудование, подвержено неисправностям и авариям, которые зачастую приводят к существенному экономическому и экологическому ущербу. Приборы и системы виброконтроля, виброзащиты и комплексной вибродиагностики предназначены для оценивания технического состояния и своевременного выявления возможных дефектов технологического оборудования различного назначения в целях обеспечения безаварийной работы машин и агрегатов, предотвращения аварийных остановов, проведения ремонтных работ по фактическому состоянию, снижения затрат на проведение ремонтов.

Одним из наиболее эффективных способов обеспечения безаварийной работы является контроль вибрационного состояния оборудования с помощью простейших приборов вибрации серии BALTECH VP-3405, BALTECH VP-3410 (измерение виброускорения, виброскорости, виброперемещения). На практике наиболее часто применяется постоянный контроль с помощью стационарных систем мониторинга и периодический виброконтроль переносными вибродиагностическими приборами. Предлагаемые в настоящее время на рынке приборы вибрации и диагностики представляют собой либо простые измерители общего уровня вибрации, либо сложные в эксплуатации и дорогие измерительно-анализирующие комплексы.

Многофункциональные виброметры - тахометры - термометры - балансировщики «Протон-Баланс-II». Простейший прибор вибрации и балансировки! Более 300 пользователей!

Анализ задач, стоящих перед эксплуатационным и ремонтным персоналом производственных предприятий (и при его непосредственном участии) в области виброконтроля и устранения вибрации позволил выработать требования к прибору, с одной стороны достаточно простому, чтобы с ним можно было работать без специальной подготовки, а с другой стороны, обладающему достаточным набором функций для определения основных причин вибрации и их устранения. Приборы вибрации и балансировки ранее были очень дорогостоящими, но компания «Балтех» решила эту проблему не снизив эффективность вибродиагностики.

Приборы диагностики и балансировки серии «Протон-Баланс-II» занимают промежуточное положение между измерителями общего уровня и виброанализаторами и являются простыми, портативными виброизмерительными приборами, предназначенными для виброконтроля, диагностики и наладки (балансировки) широкого класса механизмов роторного типа (электродвигатели, насосы, вентиляторы, дымососы, компрессоры, турбины, генераторы и т.д.) в процессе их эксплуатации. Их использование обеспечивает не только объективный количественный виброконтроль текущего технического состояния механизмов, но и позволяет технически обоснованно определить необходимые сроки, объем и содержание ремонтных и наладочных работ, а так же контролировать качество выполненных работ.

Данные приборы вибрации и балансировки решают следующие задачи:

· диагностика и контроль текущего технического состояния механизмов в соответствии с ведомственными нормативами или рекомендациями международного стандарта ISO-10816. Этот стандарт «Приборы вибрации, приборы диагностики и приборы вибродиагностики» принят у нас в стране в 1997г;

· диагностика и контроль качества сбалансированности роторов и качества центровки составных роторов;

· бесконтактный контроль оборотов роторов (диагностика частоты вращения);

· выполнение необходимых измерений и расчетов по динамической балансировке роторов механизмов на месте их установки, на эксплуатационных режимах в одной или нескольких плоскостях;

· ведение базы данных виброизмерений и диагностики, прогнозирование остаточного ресурса механизмов, сроков технического обслуживания и ремонта.

Приборы диагностики и балансировки серии «Протон-Баланс-II» представляют собой виброметр с набором широкополосных фильтров, интеграторов, детекторов среднеквадратического значения и фазы с перестраиваемым узкополосным фильтром. Управление всеми устройствами осуществляет микропроцессорный контроллер. Программа его работы хранится в электрически программируемом ЗУ и может оперативно меняться в зависимости от требований конкретного производства и пожеланий эксплуатационного персонала. То есть каждый прибор диагностики и балансировки может быть настроен под конкретного заказчика, как в процессе изготовления, так и в процессе эксплуатации. Контроллер осуществляет операции по измерению и запоминанию в памяти всех уровней вибрации (виброскорость и виброперемещение) в узкой и широкой частотных полосах, числа оборотов и частоты вращения, а также фазы вибрационных колебаний относительно тахометрического сигнала. С помощью перестраиваемого фильтра можно провести предварительный частотный анализ колебаний как по гармоникам частоты вращения, так и на произвольно выбранной частоте. Результаты измерений вибрации отображаются на универсальном алфавитно-цифровом жидкокристаллическом дисплее с внутренней подсветкой.

Балансировочные расчеты выполняются на встроенном в прибор калькуляторе. Калькулятор имеет программы расчета величины пробного груза, балансировки максимально по 3 плоскостям и 8 точкам измерения и программу разводки грузов по штатным местам крепления.

К прибору могут подключаться пьезоакселерометр, разнообразные тахометрические датчики, стробоскоп для случаев, когда тахометрический датчик нельзя применить. Персональный компьютер подключается через встроенный в прибор интерфейс RS232 и позволяет как считывать массив измеренных значений, так и загружать в прибор диагностики маршрут обхода оборудования и перечень точек, подлежащих контролю. Нормированный выход прибора вибродиагностики позволяет подключать разнообразную внешнюю аппаратуру - вольтметр, осциллограф, анализатор спектра и т.д.

Применение современных комплектующих изделий позволило сделать данные приборы диагностики компактными и легкими, но в тоже время обладающими большим набором функций и простыми в работе.

Основные технические характеристики базовой модели виброметра-балансировщика «Протон-Баланс-II» следующие:

Диапазон измерения СКЗ виброскорости, мм/сек 0.1 - 99

Диапазон измерения перемещения, мкм. 1 - 999

Диапазон частот измерения вибрации, Гц. 10 - 1000

Диапазон измерения числа оборотов. 60 - 30000

Относительная ширина полосы пропускания ПФ. 1/4 октавы

Погрешность измерения вибрации, %. 10

Время усреднения при измерениях, сек.. 1 - 30

Количество ячеек памяти измерений. 250

Питание. аккумуляторы типа АА или сеть 220 В

Потребляемая мощность, мВт. 450Размеры, мм 190х100х45

Приборы диагностики «Протон-Баланс-II» прошли государственные испытания и внесены в Реестр средств измерений, разрешенных к применению на территории России. В комплект поставки входят пьезоакселерометр, тахометрический фотодатчик и крепежные приспособления. Дополнительно приборы могут комплектоваться стробоскопом, вихретоковым таходатчиком, лазерным таходатчиком и программным обеспечением ведения базы данных по измерениям и прогнозированию остаточного ресурса на персональном компьютере.

Применение приборов «Протон-Баланс-II» на предприятиях различных отраслей промышленности показало их надежность и удобство в работе. На сегодняшний день успешно эксплуатируется более 300 приборов во всех отраслях промышленности стран СНГ.

Приборы вибродиагностики на базе виброанализатора CSI 2130 и экспертных программ диагностики промышленного оборудования.

Система CSI 2130 предназначена для измерения и обработки вибрационных сигналов, расчета вибродиагностических критериев технологического оборудования различного назначения в режимах нормальной эксплуатации, при пусках и остановах (разгон-выбег), а также 4-х плоскостной динамической балансировки. Система CSI 2130 обеспечивает также решение задач по измерению параметров устройств и механизмов систем регулирования турбогенераторов при выполнении работ по их настройке, наладке и испытаниям.

Виброанализатор CSI 2130 реализуется на базе портативного взрывозащищенного электронного блока с 1-канальным или 2-х канальным блоком регистрации данных и позволяет производить вибродиагностику, обработку, контроль, отображение и хранение динамических сигналов с датчиков различного назначения - вибрационных, давления, линейных и угловых перемещений, тахометра, коммутационных реле и др. Например, как прибор вибродиагностики для энергетики или нефтехимии.

Входящий в состав системы портативный блок и диагностическая программа, позволяют выполнять обработку и анализ вибрационных сигналов непосредственно на месте эксплуатации исследуемого оборудования в полевых условиях, что позволяет пользователю оперативно получать необходимую информацию для анализа и принятия решений.

Система CSI 2130 изготавливается в виде переносного прибора, размещенного в транспортировочном кейсе.

Распределенная модульная стационарная система контроля, защиты и комплексной диагностики технологического оборудования «Протон-1000»

Приборы вибрации и вибродиагностики могут иметь и стационарное исполнение. Система «Протон-1000» производства компании «Балтех» представляет собой совокупность технических средств в блочно-модульном исполнении, объединенных общим алгоритмом функционирования и обладающих набором нормированных метрологических характеристик.

Система «Протон-1000» предназначена для автоматического непрерывного измерения вибрации и регистрации параметров вибрационного и температурного состояния оборудования, коммутации управляющих сигналов на его отключение при возникновении аварийных ситуаций в энергетике, а также диагностирования с целью получения оценок состояния, обеспечивающих переход на обслуживание оборудования по его фактическому техническому состоянию.

Алгоритм функционирования системы «Протон-1000» обеспечивает контрольно-сигнальную и информационно-измерительную обработку регистрируемых параметров вибрации.

Контролирующие (защитные) функции системы мониторинга и вибродиагностики заключаются в осуществлении непрерывного сравнения данных, полученных в процессе измерения и определяющих состояние оборудования, с установленными нормами вибрации (уставками), что позволяет оценить соответствие текущего состояния параметров оборудования заданному.

Диагностирующие функции системы мониторинга и вибродиагностики заключаются в регистрации и анализе параметров оборудования с целью распознавания возможно появившихся дефектов изготовления, монтажа, износа узлов механизма, прогнозирования их развития во времени, а также планирование долговременных мероприятий по устранению выявленных дефектов.

Диагностические функции системы мониторинга проводятся на основе сравнения совокупности полученных данных, например параметров вибрации, с заложенными в память или рассчитанными характеристиками.

Для обработки, отображения и хранения данных используется персональный компьютер индустриального исполнения или штатные пульты управления.

Литература

1. Патент № 3482663 (США). Метод и аппаратура для определения механического состояния машин/ Е.О. Cехоль. - Заявл. 29.02.68, № 703451. - Опубл.12.01.71. Официальный бюллетень (США), т. 927 № 4.

2. Барков А.В., Диагностика и прогнозирование технического состояния подшипников качения по сигналу вибрации// Судостроение. 1985. № 3. С. 21-23.

3. Barkov A., Barkova N., Mitchell J. Condition Assessment and Life Prediction of Rolling Element Bearing, Part 1- Part 2, Part 1- June 1995, Part 2 - September 1995.

4. Неразрушающий контроль: Справочник: Т. 7: В 2 кн. Кн. 2: Ф.Я. Балицкий, А.В. Барков, Н.А. Баркова и др. Вибродиагностика, - М.: Машиностроение, 2005. - 829с.

Размещено на Allbest.ru