随着科技发展, 各类工程设备的工作和运行环境变得越来越复杂. 作为机械设备的关键零部件, 滚动轴承在长期大载荷、强冲击等复杂工况下, 极易产生各种故障, 导致机械工作状况恶化. 针对轴承的故障预测与健康管理技术应运而生. 若能在故障发生初期即进行准确、可靠的检测和诊断, 则有助于进行及时维修, 避免严重事故的发生. 早期故障检测已成为PHM的关键技术环节之一. 近年来, 随着传感技术和机器学习技术的快速发展, 数据驱动的智能化故障检测和诊断技术受到关注. 如何利用历史采集的状态监控数据、提高目标轴承早期故障检测结果的准确性和稳定性成为研究热点和难点, 具有明确的学术价值和应用需求.本文关注的是不停机情况下的早期故障在线检测问题. 这种方式有助于实时评估轴承工作状态, 避免因等待停机检查而产生延误、造成经济损失, 因此对早期故障的在线检测越来越受到工业界的重视。监测工作需要及时更新数据,以保持对市场的了解。NVH监测应用
预测性维护应运而生。其是以状态为依据的维修,主要是对设备在运行中产生的二次效应(如振动、噪声、冲击脉冲、油样成分、温度等)进行连续在线的状态监测及数据分析,诊断并预测设备故障的发展趋势,提前制定预测性维护计划并实施检维修的行为。
总体来看,状态监测和故障诊断是判断预测性维护是否合理的根本所在,数据状态的连续监测和远程传输上传相对已经比较成熟,而状态预测和故障诊断主要还是依靠人工分析实现,诊断分析人员通过趋势、波形、频谱等专业分析工具,结合传动结构、机械部件参数等信息,实现设备故障的精细定位。其发展趋势是将物联网及人工智能技术引入状态预测及故障的智能诊断,从而降低误判概率,大幅提升诊断效率和准确性。 温州减振监测公司工业监测检测是现代工业中不可或缺的环节,通过实时监测,可以及时发现生产过程中的问题并采取相应的措施。
传统维护模式中的故障后维护与定期维护将影响生产效率与产品质量,并大幅提高制造商的成本。随着物联网、大数据、云计算、机器学习与传感器等技术的成熟,预测性维护技术应运而生。以各类如电机、轴承等设备为例,目前已发展到较为成熟的在线持续监测阶段,来实现查看设备是否需要维护、怎么安排维护时间来减少计划性停产等,并能够快速、有效的通过物联网接入到整个网络,将数据回传至管理中心,来实现电机设备的预测性维护。电动机是机械加工中不可或缺的必备工具,电动机在运转中常产生各种故障,为保证电动机运行安全,对电动机运行状态进行在线监测尤为重要。
以三相异步电动机为研究对象,采用传感器获取电动机运行中的重要参数(振动、噪声、转速及温度等),由时/频域分析及能量分析等方法提取电动机运行特征量,构成特征向量,采用BP神经网络训练的方法建立状态识别模型,通过BP神经网络模式识别方法,判断电动机运行的状态,在此基础上,利用LabVIEW软件构建可视化监测系统,将电动机运行参数及状态实时显示在可视化界面中,完成在线智能监测。
目前设备状态监测及故障预警若干关键技术可归纳如下:(1)揭示设备运行状态机械动态特性劣化演变规律。设备由非故障运行状态劣化为故障运行状态,其机械动态特性通常有一个发展演变过程(2)提取设备运行状态发展趋势特征。在役设备往往具有复杂运行状态,在长历程运行中工况和负载等非故障因素会造成信号能量变化,故障趋势信息往往被非故障变化信息淹没,需较大程度上消除非故障变化造成的冗余信息,进而构建预测模型。动力装备全寿命周期监测诊断方面:实现了支持物联网的智能信息采集与管理、全生命周期动态自适应监测、早期非线性故障特征提取。优化重构出综合体现装备运行工况及表现的新参数,提高异常状态辨识的适应性与可靠性,基于运行过程信息反映装备劣化趋势与故障发展规律,来提高故障早期辨识能力。基于物联网和网络化监测诊断将产品监测诊断与运行服务支持有机集成一体,在应用中实现动力装备常见故障诊断准确率达80%以上。可应用于风力大电机、空压机等大型动力装备的集群化诊断领域。提供了基于物联网的动力装备全生命周期监测与服务支持创新模式,提供了其生命周期的远程监测诊断与维护等专业化服务。工业监测数据可以为生产调整提供科学依据。
电机等振动设备在运行中,伴随着一些安全问题,振动数据会发生变化,如果不及时发现,容易导致起火或,造成大量的财产损失,而这些问题具有突发性和不准确性,难以预知,应对这种情况,需要一种手段去解决。无线振动传感器直接读取原始加速度数据,准确可靠,避免后期计算出现较大误差。本传感器采用无线通讯方式,低功耗设计,一次性锂亚电池供电,具有容量大、耐高温、不宜爆等特点,工作原理:将传感器分布式安装在各类电机、风机、振动平台、回转窑、传送设备等需要振动监测的设备上实时采集振动数据,然后通过无线方式将数据发送给采集端,采集端将数据解析、显示或传输。系统能实时在线监测出设备异常,发出预警,避免事故发生。产品特点
(1)实时性:系统实时在线监测电机等振动参数,避免了由于电机突然缺相、线圈故障,堵转、固定螺栓松动、负载过高和人为错误操作等发生的事故。(2)便捷性:系统采用无线传输方式,传感器**安装,解决了以往因为空间狭小、不能布线、安装成本高等问题。(3)可靠性:系统采用先进成熟的传感技术和无线传输技术,抗干扰力强,传输距离远,读数准确,可靠性高。 盈蓓德智能科技是一家多年致力于测试测量产品、系统及服务的技术企业。上海研发监测台
工业监测检测技术不断发展,利用先进的传感器和数据分析技术,可以实现自动化、智能化的监测检测。NVH监测应用
基于交流电机的特征量:通过故障机理分析可知,交流电机运行过程中,其故障与否必然表现为一些特征参量的变化,根据诊断需要,选择有代表性的特征参量为该设备在线监测的被测信号,准确地提取这些故障特征量,这是故障诊断的关键。故障特征量,特别是反映早期故障征兆的信号往往比较弱,而相应的背景噪声比较弱,常规的监测方法,因受传感器的准确性、微处理器的速度、A/D转换的分辨率与转换速度等硬件条件的限制,以及一般的数据处理方式的不足,很难满足提取这些特征量的要求,需要采用一些特殊的电工测量手段与信号处理方法。例如小波变换原理的应用。电机故障的现代分析方法:基于信号变换的诊断方法电机设备的许多故障信息是以调制的形式存在于所监测的电气信号及振动信号之中,如果借助于某种变换对这些信号进行解调处理,就能方便地获得故障特征信息,以确定电机设备所发生的故障类型。常用的信号变换方法有希尔伯特变换和小波变换等。NVH监测应用