що поступає від давача вібрації. Завдання полягає у тому, щоб підібрати найбільш інформативний метод обробки сигналу.
Віброакустичний сигнал механізму має складну структуру, яка залежить від динаміки механізму і набору комплектуючих його вузлів.
Розглянемо різні параметри віброакустичного сигналу і способи формування діагностичних ознак, які пов’язані з виявленням і виділенням інформаційної компоненти в коливних процесах, що визначають, як сам факт наявності дефекту, так і глубину його розвитку.
Для виявлення характерних ознак можна запропонувати наступну процедуру обробки віброакустичного сигналу:
Попереднє отримання спектральних характеристик коливного процесу при нормальному функціонуванні механізму;
Виявлення зон і характеру найбільших змін спектральних характеристик (зміна амплітуд дискретних складових, перерозподіл енергії за частотами, ріст шумової компоненти, поява гармонік або субгармонік основних частот збудження, поява або збільшення амплітуд модуляційних частот і т.п);
Побудова математичної моделі формування віброакустичного сигналу при появі дефекту;
Вибір системи попередньої обробки досліджуваного сигналу з метою підвищення його інформативності на основі висновків, зроблених в пунктах 2 і 3.
В відповідності з характером зміни спектру потужності віброакустичного сигналу, складання програми отримання статистичних характеристик, найбільш чутливих до цих змін (узагальнений n -мірний вектор спектральних компонент гармонічного ряду коливного процесу, амплітуди окремих складових спектру, величин або форм кореляції, вигляд регресійної залежності коливань різних точок об’єкту, кепстра, біспектрів і т. д.);
Пошук характеристик діагностичних ознак на основі багатофакторного експерименту з побудовою регресійної моделі залежності діагностичної ознаки від параметрів технічного стану механізму.
1.3 Порівняльні характеристики систем збору даних спектроаналізаторів провідних фірм світу
При проведенні діагностування обертового устаткування по параметрах вібрації, насамперед, необхідно одержувати достовірні виміри віброакустичних сигналів у контрольних точках. Для цього потрібно крім дотримання правил установки датчиків використовувати прилади-спектроаналізатори, що відповідають визначеним вимогам.
В даний час, ряд фірм розробляють і виготовляють устаткування, призначене для вимірювання характеристик віброакустичних сигналів. Маючи загальне призначення, ці прилади значно відрізняються між собою по наданих можливостях і зручності в експлуатації. Тому, необхідно попередньо провести їхній порівняльний аналіз і оцінити якою мірою задовольняють вони рівню задач, пропонованих віброакустичною діагностикою.
До необхідних можливостей, якими повинні володіти прилади, що аналізують вібрацію, відносяться:
проведення аналізу тимчасових характеристик сигналів і аналізу часової розгортки сигналів (режим осцилографа);
проведення спектрального аналізу вібрації, тобто здійснення поділу вібрації на частотні складові в широкому діапазоні частот (від одиниць герца до 20кгц), з можливістю вибору різних частотних піддіапазонів;
проведення спектрального аналізу високочастотних сигналів, огинаючої, вібрації, з вибором різних меж частотного діапазону;
забезпечення достатньої здатності, що дозволяє, до 1600 ліній/спектр;
забезпечення усереднень по спектральних характеристиках;
оцінка викидів у сигналі вібрації, тобто визначення пік-фактора (відношення пікового і середньоквадратичного значень);
визначення загального рівня вібрації в смузі частот, необхідної за стандартами вібраційного контролю;
проведення вимірів за схемою;
можливість передачі накопичених вимірів у комп'ютер для їхньої подальшої обробки.
Додаткові функції, якими повинні володіти прилади, є балансування роторів у власних опорах, наявність графічного рідкокристалічного дисплею, можливість завантаження схеми вимірів з комп'ютера. На нинішній день, найбільш відомими і широко представленими на ринку системами збору та аналізу віброакустичної інформації, що виготовляються в РФ, є:
"ПР-200А" (НТЦ "Приз" м. Москва)
"Кварц" і "Топаз" (ТОВ "Диамех" м. Москва)
"СК-2300" (ИТЦ "Оргтехдиагностика" м. Москва)
"СД-11" (АТ "ВАСТ" м. Санкт-Питербург)
"СМ-3001" і "ДСА-2001" (ТОВ "Инкотес" м. Нижній Новгород)
"Діана-2" і "Атлант-8" (ПВФ "Вибро-Центр" м. Перм).
Усі зазначені прилади є складними програмно-апаратними комплексами, створеними на базі мікропроцесорних модулів. Використання мікропроцесорів, дозволило (при порівняно невеликих розмірах) реалізувати в пристроях широкий набір вимірювальних і обчислювальних можливостей, проводити різні види аналізу сигналів вібрації, а також розраховувати додаткові параметри віброакустичних характеристик (СКЗ, пік-фактор і т.д.).
Проте, тільки частина з перерахованих систем відповідає всім основним вимогам, пропонованим при проведенні вібродіагностики. Інші пристрої мають необхідні можливості лише частково.
Основні порівняльні характеристики приладів приведені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Порівняльні характеристики систем збору та аналізу віброакустичної інформації
Характеристика | ПР-200А | СД-11 | Кварц, Топаз | СК-2300 | СМ-3001 | ДСА-2001 | Атлант-8 | Діана-2
Частотний діапазон у режимі виміру спектрів | 0.05 Гц – 20
кГц | 0.02 Гц -25.6 кГц | 0.3 Гц -10 кГц | 0.5 Гц
- 20 кГц | 4 Гц
- 20 кГц | 10 Гц
-16 кГц | 5 Гц
- 5
кГц | до 10 кГц
Кількість частотних діапазонів | 9 | 11 | 10 | 8 | 7 | 8 | _ | _
Вимірювання спектрів огинаючої сигналу | є | є | є | є | є, по спец. Замовленню | є | немає | немає
Кількість відліків у спектрі | 400 800 1600 | 400 800 1600 | 100 200 400 800 1600 | 400 800 1600 3200 | 200 400 800 1600 | 250 500 1000 2000 2500 | 100 - 3200 | 400 800
Кількість каналів для підключення п’єзоакселеромет-рів | 2 | 1 | 1
(тільки свої дат.) | 2
(тільки свої
дат.) | 3 | 2 | 8 | 2
Продовження таблиці 1
Кількість каналів підключення датчиків по напрузі | 1 | 1 | 1 | 8 | 3 | 2 | 8 | _
Комутатор | - | 4-16 | 4,8,16 | - | - | - | - | -
Додаткові виміри | СКЗ, пік-фактор, режим осцилографа | СКЗ, пік, пік-пік | СКЗ, ексцес, вибіг | - | Амплі-туда і фаза | Кепстр
кореля-ція, фазові харак-терис-тики | _ | _
Балансування | є | є | є | є | є | є | є | є
Графічний дисплей | є | є | є | є |
