大型機械設備的健康狀況怎樣實時監測,降低不可逆損壞風險?

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在21世紀的今天,隨著科學技術的迅速的發展,大型設備在各行業中被廣泛使用,這些設備的組成和結構越來越複雜,功能越來越完善,自動化程度也越來越高。然而隨之而來的問題是,由於許多無法避免因素的影響使設備有時會出現各種故障,以致降低或失去其預期的功能,一旦關鍵設備出現故障,將會造成嚴重的、災難性的事故。例如,1988年2 月我國的秦嶺電廠200MW的5號機組軸系發生突發性強烈振動,最後導致軸系斷裂,直接經濟損失達3000萬元;2001年10月,阜新電廠2號機組由於未對振動問題進行及時有效的處理,導致斷軸事故的發生;2008年我國某大型鋼廠一臺高爐鼓風機葉片因振動折斷,導致了該高爐停產,直接經濟損失達千萬元。據報道在國外從七十年代起發生的類似事件就有50多起,這些事故給生產和人們生活造成了巨大的損失。

即使是正常生產中的事故,也會導致生產過程不能正常進行或機器設備損壞而造成巨大的經濟損失。因此,正是由於人們為各種機械設備故障所付出了慘痛代價,所以各國都開始探索如何避免設備發生事故,致力於煤礦機械設備狀態監測與故障診斷技術的研究。設備狀態監測和故障診斷技術是目前世界上比較先進的設備維護手段之一。

設備的故障監測診斷技術,就是利用科學的檢測方法和現代化技術手段,對設備目前的運行狀態進行監測和排查,從而判斷出設備運行狀態的可靠性,確認其局部或整機是否正常運行。並對設備潛在故障的發展做出早期預報,針對出現故障原因、產生部位、危害程度等進行識別和評價,預測潛在故障的發展趨勢,迅速地排查故障源,提出維護對策或建議,從而提早的減少或者避免故障的發生。

長久以來,隨著國內外工業企業對大型機械設備基於狀態監測與故障診斷技術的研究重 視,其新的診斷方法和檢測設備也是層出不窮。尤其是基於振動信號的檢測、處理、分 析的方法,其理論基礎日趨成熟、分析測試設備日趨完善、診斷結果的準確性、可靠性 越來越高。振動是大型機械設備普遍存在的想象,是反映機電設備運行狀態的一項重要參數,振動信號一般能最迅速直接地反映機械設備的運行狀態,據統計設備的70%以上的運行故障都是以振動形式表現出來。所以說振動信號是最重要的狀態信息,它蘊含了豐富的機械設備異常或故障信息,是機械設備運行狀態特徵的本質反映。也就是說任何機器在運轉過程中,工作狀態如果發生變化,必然會從振動信號中反映出來。對於企業來說,大型機械設備是生產主要設備,對於這些機械設備的狀態監測和故障診斷,目前最普遍的方法是利用振動信號對機械故障進行判別。

振動監測是幾何量計量的重要組成部分,振動監測主要是從三向振動速度、加速度兩個物理量來監測,隨著現代工業的發展和進步,振動監測越發成為現代工業生產過程中生產效率、生產質量、生產安全的重要保障因素之一。

工程振動量值的物理參數常用位移、速度和加速度來表示,由於在通常的頻率範圍內振動位移幅值很小,且位移、速度和加速度之間都可以相互轉換,因此在實際使用中振動量的大小一般用加速度的值來度量。常用單位為:米/秒²(m/s²),或重力加速度(g)。

描述振動信號的另一個重要參數是信號的頻率。絕大多數的工程振動信號均可分解成一系列特殊頻率和幅值的正弦信號,因此,對某一振動信號的測量,實際上是對組成該振動信號的正弦頻率分量的測量。對傳感器主要性能指標的考核也是根據傳感器在規定的頻率範圍內測量幅值精度的高低來評定。

三軸振動智能傳感器(英文名iSensor)

三軸振動智能傳感器既具備普通振動傳感器的振動數據採集、A/D數據轉化的功能,又具備將其採集的振動數據信息進行處理、存儲、無線傳輸的功能,其較傳統的測振儀、振動傳感器其優勢主要體現於測振傳感器、測振分析儀二者高度集成、一體化、智能化。

傳統振動傳感器往往只具備振動數據採集、A/D轉化功能(部分振動傳感器具有數據存儲的功能),應用過程中需要搭配測振儀(分析儀)來完成振動數據分析、存儲、有線傳輸。三軸振動智能傳感器實現了將測振傳感器、測振分析儀集成於一體,無需再單獨搭配測振儀(分析儀)使用,集成化高、體積小、更便攜。除了小體積、一體化、更便攜以外,三軸振動智能傳感器在智能化方面的表現主要體現於:物聯網、5G通信、智能雲、嵌入式軟件技術等新技術在三軸振動智能傳感器的應用更使其智能化優勢充分拔高,因此三軸振動智能傳感器在工業精確製造、城市工程、爆破工程、交通工程、軍工試驗等領域的生產作業和試驗現場中廣泛使用。

產品特色

1、 可完成三向速度、加速度等多種不同的物理參數採集分析功能;

2、 數字化智能傳感器集成度高,小巧便攜,實現振動數據採集、分析功能於一體,無需再搭配分析儀;

3、 內置GPS模塊,具備自動定位功能,支持分佈式同步測量;

4、 內置wifi模塊,支持數百支傳感器智能傳感器;

5、 自適應環境噪聲,自動設置觸發條件;

6、 高強度分子材料+合金材料,防水防塵,適應外場惡劣環境;

7、 全套應用軟件,無需二次開發;

8、 智能雲支持,可通過4G/5G通信,可實現遠程跨地域測控。

應用場景

1、 工業精確製造、城市工程、爆破工程、交通工程、軍工試驗等領域的生產作業和試驗現場;

2、 精密機床、發電機組、捲菸機、特種設備等大型機電設備與旋轉機械的振動監測;

3、 汽車、飛機等振動試驗參數測試;

4、 橋樑、隧道等重型運輸監測和施工監測;

5、 爆破工程的衝擊與振動監測和安全評價等

應用意義

通過使用一體化測振儀對監測對象的振動參數(三向速度、加速度)的監測,充分運用其高度集成化、一體化、智能化等優點有效保障工業生產過程中的生產效率、生產資料、生產安全,降低生產風險。 [1]

技術特點

1、 具備普通測振傳感器三向振動速度、加速度測量;

2、 集成度高,小巧便攜,實現振動數據採集、分析功能於一體,無需再配採集儀、分析儀,並實現數字化輸出;

3、 內置WiFi,支持數百支傳感器無線智能組網,支持在線監測,物聯網、智能雲支持,可通過4G/5G通信,實現遠程跨地域振動測控;

4、 高強度分子材料+合金材料,可靠性強,抗干擾、防電磁,IP67級工業防水防塵、(防ESD雷擊)適應外場各種惡劣環境,可戶外長期使用;

5、 功耗低,持續續航時長可達6個月以上,可選配太陽能供電;

6、一鍵獨立操作,使用簡便;

7、 全套應用軟件支持,無需二次開發。


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