Россия, Мурманск, ул. Транспортная, 7
e-mail: info@texnol.ru

8-800-222-41-51

Вибрационный контроль. Вибродиагностика (ВД):

 Вибрационный контроль

 

            В настоящий момент вибродиагностика является одним из основных методов неразрушающего контроля и технической диагностики (НКТД).

            Вибрационная диагностика - метод диагностирования технических систем и оборудования, основанный на анализе параметров вибрации, либо создаваемой работающим оборудованием, либо являющейся вторичной вибрацией, обусловленной структурой исследуемого объекта.

Вибрационная диагностика, как и другие методы технической диагностики, решает задачи поиска неисправностей и оценки технического состояния исследуемого объекта.

При вибрационной диагностике как правило исследуются временной сигнал или спектр вибрации того или иного оборудования.

            Вибрация - это механические колебания тела.

При вибрационной диагностике анализируются следующие параметры: виброскорость, вибросмещение, виброускорение.

            Виброскорость - скорость движения точки или системы под действием вибрации.

            Вибросмещение - смещение точки или системы под действием вибрации.

            Виброускорение - ускорение движения точки или системы под действием вибрации.

Диагностирование состояния машин и оценка степени опасности повреждения на основе данных контроля вибрации - один из наиболее эффективных методов повышения надежности оборудования.

            Вибрационное диагностирование объектов проводится в три этапа: первичное описание вибрационного состояния объекта, выделение признаков и принятие решения.

На этапе поиска информативных признаков ограничивают число измеряемых параметров вибрации, шума и ударов. При этом из множества параметров, характеризующих вибрационный процесс, выделяют только те, которые прямо или косвенно характеризуют состояние объекта. По этим параметрам формулируют информативную систему признаков, используемых при диагностировании.

Выбор диагностических параметров вибрации зависит от типов исследуемых механизмов, амплитудного и частотного диапазона измеряемых колебаний.

            В низкочастотном диапазоне чаще измеряют параметры виброперемещения, в среднечастотном - виброскорости, а в высокочастотном — виброускорения.

Виброперемещение представляет интерес в тех случаях, когда необходимо знать относительное смещение объекта или деформацию. Если исследуют эффективность вибрационных машин, а также воздействие вибраций на организм человека, то изучают скорость вибрации, поскольку именно она определяет импульс силы и кинетическую энергию. При оценке надежности объектов основным измеряемым параметром является виброускорение.

            В бесконтактных измерителях реализуют кинематический метод измерения параметров относительной вибрации на основе использования оптических радиоволновых и др. электромагнитных полей. Наибольшее применение в бесконтактной вибродиагностике нашли оптические методы и средства измерения параметров вибрации, которые по способу выделения информации об измеряемом параметре делят на амплитудные и частотные. К амплитудным методам измерений относят фотоэлектронные, дифракционные и интерференционные методы измерения, а также методы с использованием пространственной модуляции светового потока.

            Измерение параметров вибрации, основанное на измерении частоты излучения оптического квантового генератора, отраженного от объекта, проводят измерительными устройствами, действие которых основано на использовании эффекта Допплера.

            Преобразователи значений вибрации в электрический сигнал делят на два класса: генераторные, преобразующие энергию механических колебаний в электрическую; параметрические, преобразующие механические колебания в изменение параметров электрических цепей, например, индуктивности, емкости, активного сопротивления, частоты или сдвига фаз и т.д.

            Для вибродиагностики машин и механизмов используют в основном пьезоэлектрические и электродинамические преобразователи, относящиеся к генераторным, а также индуктивные, вихретоковые и емкостные, относящиеся к параметрическим.

Пьезоэлектрические преобразователи применяют для измерения параметров абсолютных колебаний невращающихся частей механизмов. Пьезоэлектрические преобразователи обладают высокими метрологическими свойствами, широким амплитудным и частотным диапазоном, высокой надежностью и сравнительно низкой стоимостью. Основными их недостатками являются высокое выходное сопротивление и низкая помехозащищенность. В меньшей степени эти недостатки свойственны пьезорезистивным преобразователям, относящимся к классу параметрических преобразователей.

Преимущества вибродиагностики:

Основными преимуществами вибродиагностики являются:

 

Метод вибрационной диагностики основан на получении данных о вибрации. Любая вибрация содержит в себе гармоники различной частоты. Анализируя амплитуду этих гармоник, можно получить информацию о состоянии оборудования. Данные о вибрации собираются с помощью специального щупа, с помощью датчиков, закрепленных на оборудовании и т. д. (разные приборы используют разные методы получения данных).

Современные приборы для проведения вибродиагностики используют цифровой метод обработки информации, что дает возможность очень быстро получать результат измерений. Во многих случаях, например, при проведении вибрационного контроля на железнодорожном транспорте, оперативность получения информации является важным условием для своевременного предупреждения ситуаций, которые могут создать угрозу жизни и здоровью человека или материальному имуществу. Использование современных технологий связи дает возможность создавать системы, позволяющие получать информацию одновременно со значительного количества датчиков, оперативно обрабатывать ее и предоставлять оператору.

Применение вибродиагностики:

- Вибродиагностика турбоагрегатов тепловых электростанций различной мощности (включая 800 МВт) с приведением их к нормативно-техническим требованиям.

- Вибродиагностика тепловых расширений турбин.

- Вибродиагностика деформаций цилиндров низкого давления (ЦНД) паровых турбин, определение аномалий, вызывающих вибрации на подшипниках ЦНД.

- Диагностика "кручения" ригелей фундаментов турбин.

- Определение маневренных характеристик агрегата, улучшение режимов пусков и остановов.

- Вибрационная диагностика турбоагрегатов (валопроводы, роторы турбин, опоры, фундаменты, роторы и статоры генераторов).

- Динамическая балансировка валопроводов в собственных подшипниках и отдельных роторов на балансировочных станках с устранением сложных форм неуравновешенности.

- Проведение сложных вибрационных исследований с применением модального анализа статорных систем (статоры турбоагрегатов, гидроагрегатов, сосудов, поверхностей нагрева и трубных систем).

- Контроль вибрации на турбоагрегатах атомных электростанций мощностью до 1000 МВт

- Комплексная вибрационная диагностика гидротурбин и гидрогенераторов.

- Вибродиагностика газовых турбин.

- Вибродиагностика различного роторного оборудования.