帶存儲(chǔ)功能的動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀,也是一臺(tái)工業(yè)信號(hào)數(shù)據(jù)采集/存儲(chǔ)記錄分析儀,它兼容了多種測(cè)量信號(hào)的接入,包括電壓、(4-20)mA電流環(huán)、IEPE型傳感器、應(yīng)變、渦流傳感器、轉(zhuǎn)速信號(hào)等等,同時(shí)它有多個(gè)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件的支撐,接入不同的傳感器滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求:動(dòng)態(tài)信號(hào)分析(滿(mǎn)足JJG 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀檢定規(guī)程的要求),轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測(cè)試 分析系統(tǒng)(滿(mǎn)足JJF 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀校準(zhǔn)規(guī)范的要求),智能爆破振動(dòng)記錄儀(),動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量?jī)x(),低頻振動(dòng)測(cè)試分析儀(頻率低至0.3Hz),基礎(chǔ)打夯記錄測(cè)試儀。在工業(yè)和工程建設(shè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。儀器為24A/D,采樣率256kHz/s。
無(wú)線(xiàn)——無(wú)線(xiàn)傳輸,不需要外接電源,自帶聚合物鋰電池,連續(xù)工作8小時(shí),支持多種信號(hào)類(lèi)型接入:電壓、(4-20)mA電流環(huán)、IEPE型傳感器、應(yīng)變、渦流傳感器、轉(zhuǎn)速信號(hào)等等接入,完整、獨(dú)立、方便、快捷。
數(shù)字——輸出信號(hào)數(shù)字化,你可以使用安卓平板電腦、筆記本電腦、WiFi路由等來(lái)接收。
動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀的動(dòng)態(tài)測(cè)試性能滿(mǎn)足各種動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量和分析需求。
此系統(tǒng)主要功能包含多通道并行動(dòng)態(tài)信號(hào)采集和實(shí)時(shí)分析、邊測(cè)邊存、事后回放等。系
統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)范圍高,采樣速率高,實(shí)時(shí)分析、高可靠性的特點(diǎn)。
1、在線(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析(FFT譜、頻響函數(shù)、倍頻程、互譜、自譜等)功能
系統(tǒng)軟件的基本測(cè)量功能包含時(shí)域波形、加窗函數(shù)后時(shí)域波形、線(xiàn)性譜、自功率譜、功率譜密度(PSD)、傳遞函數(shù)、相干函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、互功率譜密度(CSD)、同步平均、自相關(guān)函數(shù),互相關(guān)函數(shù)、概率密度函數(shù)(PDF)。
2、離線(xiàn)回放(頻譜分析)
離線(xiàn)后處理分析能力涵蓋所有配置的軟件模塊,可以設(shè)置不同的分析參數(shù)達(dá)到更精細(xì)地分析結(jié)果。
3、分析功能詳述
分析功能包含:時(shí)域波形、加窗函數(shù)后時(shí)域波形、線(xiàn)性譜、自功率譜、功率譜密度
(PSD)、傳遞函數(shù)、相干函數(shù)、脈沖響應(yīng)函數(shù)、互功率譜密度(CSD)、同步平均、自
相關(guān)函數(shù),互相關(guān)函數(shù)、概率密度函數(shù)(PDF),并包含如下功能:
◆ 平均方式
穩(wěn)態(tài)(線(xiàn)性)、實(shí)時(shí)
◆ 觸發(fā)功能
模式:自由、信號(hào)觸發(fā)
觸發(fā)電平:可調(diào),電壓或量程的百分比,上升沿或下降沿
觸發(fā)延遲:正負(fù)延遲,最多256點(diǎn)
◆ 窗函數(shù)
矩形窗、海寧窗、平頂窗,窗寬度可選
1、風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)案例
現(xiàn)代企業(yè)中,風(fēng)機(jī)機(jī)組運(yùn)行的正常與否直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn),因而一直被企業(yè)視為關(guān)鍵設(shè)備。在實(shí)際工作過(guò)程中,由于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行、運(yùn)行工況惡劣、設(shè)備負(fù)荷設(shè)計(jì)冗余度偏低、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑可靠性差,以及制造、安裝等原因,使風(fēng)機(jī)機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)諸如不平衡、不對(duì)中、軸承故障、齒輪故障、喘振、渦動(dòng)、松動(dòng)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見(jiàn)故障,甚至出現(xiàn)葉片斷裂、轉(zhuǎn)軸斷裂等嚴(yán)重的設(shè)備事故,給企業(yè)的正常安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此,風(fēng)機(jī)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷一直是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域一項(xiàng)長(zhǎng)期重要的研究對(duì)象。事實(shí)上,自上世紀(jì)八十年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而推廣應(yīng)用起來(lái)的振動(dòng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)始即時(shí)應(yīng)用于發(fā)電機(jī)組及風(fēng)機(jī)機(jī)組上,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步,該項(xiàng)技術(shù)已成熟,給本項(xiàng)目的實(shí)施提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
風(fēng)機(jī)是許多企業(yè)的的核心設(shè)備,多年以來(lái),設(shè)備管理人員及點(diǎn)檢人員付出了極大的心血保證設(shè)備的正常運(yùn)行,取得了豐碩的成果。但隨著企業(yè)產(chǎn)量的提高,設(shè)備長(zhǎng)期處于連續(xù)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),設(shè)備故障率頻有升高的趨勢(shì),甚至出現(xiàn)了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片斷裂的設(shè)備故障。傳統(tǒng)的點(diǎn)檢手段已大大落后于現(xiàn)代設(shè)備管理的發(fā)展趨勢(shì),已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代企業(yè)實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修(狀態(tài)維修)的需要,設(shè)備管理體制的改革已勢(shì)在必行。
作為關(guān)鍵設(shè)備的風(fēng)機(jī)機(jī)組在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的技術(shù)支撐之一,其意義十分重大,而且是必要的。
1.1項(xiàng)目目標(biāo)
a)做到風(fēng)機(jī)狀態(tài)受控;
b)當(dāng)風(fēng)機(jī)時(shí),通過(guò)信號(hào)分析和故障診斷(人機(jī)交互或智能自動(dòng)診斷)分析風(fēng)機(jī)振動(dòng)的主要來(lái)源及發(fā)展變化趨勢(shì);
c)當(dāng)風(fēng)機(jī)有故障時(shí),通過(guò)信號(hào)分析和故障診斷,及時(shí)診斷故障種類(lèi)、原因、部位和嚴(yán)重程度;
d)利用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、點(diǎn)檢系統(tǒng)等掌握設(shè)備綜合信息建,完善風(fēng)機(jī)檢修標(biāo)準(zhǔn)及檢修制度,為風(fēng)機(jī)的管理工作做好技術(shù)支撐;
e)建立完整的風(fēng)機(jī)狀態(tài)記錄。
目標(biāo):延長(zhǎng)檢修周期,減少備件儲(chǔ)備,及時(shí)準(zhǔn)備備品備件,提高設(shè)備的維修管理水平。
1.2項(xiàng)目分析
如前所述,項(xiàng)目的實(shí)施必須符合XX公司相關(guān)規(guī)劃要求,這就要求所有的風(fēng)機(jī)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)須做為設(shè)備管理系統(tǒng)的技術(shù)支撐進(jìn)入該網(wǎng)絡(luò),或者說(shuō)可由上級(jí)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用、分析相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果。針對(duì)項(xiàng)目涉及的風(fēng)機(jī)機(jī)組數(shù)量,除形成網(wǎng)絡(luò)外,還必須具有相應(yīng)的管理功能,如設(shè)備的基本信息、安裝位置、維修信息、相關(guān)技術(shù)資料等,符合公司相關(guān)規(guī)劃要求。同時(shí),為方便管理人員共享相關(guān)信息,須建立方便的檢索、導(dǎo)航等功能,界面要求友好、簡(jiǎn)單。
對(duì)于在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用的技術(shù)分析手段,原則上是應(yīng)采用針對(duì)抽風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)常見(jiàn)故障所對(duì)應(yīng)的成熟技術(shù)手段。根據(jù)近年來(lái)對(duì)風(fēng)機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看,不平衡、不對(duì)中、軸承、齒輪故障占有相當(dāng)?shù)谋壤虼藢?duì)這類(lèi)調(diào)制信號(hào)的分析手段方法應(yīng)注意引入和研制,比如共振解調(diào)法、倒頻譜、無(wú)量綱參數(shù)等。
1.3系統(tǒng)定位及其說(shuō)明
a)系統(tǒng)定位
本系統(tǒng)作為公司設(shè)備管理系統(tǒng)中的一個(gè)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),必須服從于總體規(guī)劃,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。
b)系統(tǒng)說(shuō)明
如前所述,本系統(tǒng)作為設(shè)備管理系統(tǒng)中的一個(gè)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),其工作流程簡(jiǎn)述如下:安裝在各風(fēng)機(jī)機(jī)組上的各振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào),與轉(zhuǎn)速信號(hào)、電流、風(fēng)壓、溫度等工藝信號(hào)或其他PLC(DCS)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器、網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)入監(jiān)測(cè)站服務(wù)器,由安裝在服務(wù)器上的軟件進(jìn)行分析處理、管理,生成報(bào)表等。
1.4監(jiān)測(cè)站
監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)受控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)瀏覽、報(bào)表、是否報(bào)警、趨勢(shì)分析,具備簡(jiǎn)易設(shè)備診斷功能,現(xiàn)場(chǎng)人員能判斷受控設(shè)備是否有故障,并按公司管理制度輸出日?qǐng)?bào)表等。分析故障的產(chǎn)生部位、嚴(yán)重程度,關(guān)注設(shè)備異常狀況的發(fā)展情況,進(jìn)行精密故障診斷,必要時(shí)利用多種設(shè)備診斷手段進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各種分析,以得出明確的診斷結(jié)論,如某設(shè)備出現(xiàn)故障,系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí),直至確認(rèn)消除故障為止。
監(jiān)測(cè)站另一個(gè)功能是系統(tǒng)維護(hù)與保養(yǎng),比如傳感器的定期校準(zhǔn)、軟硬件維護(hù)等。這一點(diǎn)對(duì)于任何一個(gè)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)至關(guān)重要。
1.5硬件描述
a)測(cè)點(diǎn)布置原則
據(jù)此,有如下表的測(cè)點(diǎn)傳感器統(tǒng)計(jì)表(單體風(fēng)機(jī))
結(jié)構(gòu)形式 | 轉(zhuǎn)速傳感器 | 振動(dòng)傳感器 | 其他說(shuō)明 |
電機(jī)-風(fēng)機(jī) | 1 | 5 | / |
具體的測(cè)點(diǎn)布置情況將在受控風(fēng)機(jī)確定后由施工方案給出。
b)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如上所示。由圖可知,系統(tǒng)由傳感器(數(shù)字振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器)、數(shù)據(jù)采集器(數(shù)據(jù)調(diào)理、A/D、DSP等)、服務(wù)器及其終端,以及各類(lèi)電纜、網(wǎng)線(xiàn)/光纖、接插件等構(gòu)成。
2、環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測(cè)案例
此次測(cè)試有三個(gè)測(cè)試對(duì)象,一個(gè)主要測(cè)試對(duì)象和兩個(gè)對(duì)比測(cè)試對(duì)象。主要測(cè)試對(duì)象為XXX人民醫(yī)院核磁共振室(新),兩個(gè)對(duì)比測(cè)試對(duì)象為XXX人民醫(yī)院核磁共振室(舊)和XXX醫(yī)院核磁共振1室(與主要測(cè)試對(duì)象的設(shè)備機(jī)型一樣)。測(cè)試時(shí)間5天,每天連續(xù)測(cè)量記錄8小時(shí),動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀(存儲(chǔ)型)然后導(dǎo)入數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī),進(jìn)行分析比對(duì)。
1)主要測(cè)試對(duì)象
a)測(cè)試點(diǎn)位
地面:核磁共振室地下一層頂棚承重梁(核磁共振設(shè)備正下方)
機(jī)房:核磁共振室制冷機(jī)房通風(fēng)口
b)測(cè)試結(jié)果
通過(guò)對(duì)主要測(cè)試對(duì)象核磁共振室機(jī)房和核磁共振設(shè)備正下方地面長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析得出,測(cè)試點(diǎn)在水平和垂直方向均存在有穩(wěn)定頻率的持續(xù)振動(dòng),未見(jiàn)有瞬時(shí)沖擊振動(dòng)。以下列表中的振動(dòng)頻率點(diǎn)具有穩(wěn)定性和重復(fù)性,地面測(cè)試點(diǎn)位振動(dòng)頻率成分相對(duì)復(fù)雜,機(jī)房測(cè)量點(diǎn)位的振動(dòng)頻率成分比較單一,具體如下:
測(cè)試點(diǎn)位 | 振動(dòng)方向 | 振動(dòng)頻率(Hz) | 振動(dòng)加速度幅值(m/s2) | 總均方根值RMS(m/s2) | 備注 |
地面 | 水平 | 47.29 | 0.16 | 0.75 | 譜圖1 |
148.17 | 0.23 | 0.79 | 譜圖2 |
793.08 | 0.89 | 0.80 | 譜圖3 |
813.58 | 0.47 | 0.80 | 譜圖4 |
垂直 | 47.32 | 0.16 | 0.24 | 譜圖5 |
143.14 | 0.24 | 0.25 | 譜圖6 |
機(jī)房 | 水平 | 47.31 | 1.09 | 1.07 | 譜圖7 |
垂直 | 47.34 | 1.08 | 1.04 | 譜圖8 |
譜圖1 譜圖2
譜圖3 譜圖4
譜圖5 譜圖6
譜圖7 譜圖8
2)對(duì)比測(cè)試對(duì)象
通過(guò)對(duì)對(duì)比測(cè)試對(duì)象XXX人民醫(yī)院核磁共振室(新)機(jī)房和XXX華西醫(yī)院核磁共振1室機(jī)房振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析得出,測(cè)試點(diǎn)振動(dòng)量較小,存在穩(wěn)定頻率的持續(xù)振動(dòng),未見(jiàn)有瞬時(shí)沖擊振動(dòng)。主要振動(dòng)頻率和幅值如下:
測(cè)試點(diǎn)位 | 振動(dòng)方向 | 振動(dòng)頻率(Hz) | 振動(dòng)加速度幅值(m/s2) | 總均方根值RMS(m/s2) | 備注 |
XXX醫(yī)院對(duì)比核磁共振室(舊)機(jī)房 | 水平 | 199.92 | 0.06 | 0.09 | 譜圖11 |
垂直 | / | / | 0.06 | / |
XXX華西醫(yī)院核磁共振1室機(jī)房 | 水平 | / | / | 0.14 | / |
垂直 | 133.62 | 0.08 | 0.18 | 譜圖12 |
譜圖9和譜圖10分別為XXX人民醫(yī)院對(duì)比測(cè)試的核磁共振室機(jī)房和XXX華西醫(yī)院核磁共振1室的整體頻譜圖。
譜圖9 譜圖10
譜圖11 譜圖12
3)總結(jié)
數(shù)據(jù)顯示,主要測(cè)試對(duì)象和對(duì)比測(cè)試對(duì)象在機(jī)房測(cè)試點(diǎn)位的數(shù)據(jù)對(duì)比情況如下:
振動(dòng)方向 | XXX人民醫(yī)院核磁共振室(新) | XXX人民醫(yī)院核磁共振室(舊) | XXX華西醫(yī)院核磁共振1室機(jī)房 |
水平 | 1.07 | 0.09 | 0.14 |
垂直 | 1.04 | 0.06 | 0.18 |
主要測(cè)試對(duì)象水平向振動(dòng)量值分別是對(duì)比測(cè)試對(duì)象的振動(dòng)量值的11.89倍和7.64倍;垂直方向振動(dòng)量值是對(duì)比測(cè)試對(duì)象的振動(dòng)量值的17.33倍和5.78倍。