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選擇正確的石英加速度計,以進行預測性維護

作者:admin??更新時間:2020-03-04

  由于工業設備普遍實現數字化和互聯互通,工業4.0得以實現,且正在助力生產工具變革。它就像一個游戲規則的改變者,讓生產鏈變得更加靈活,支持制造定制化產品,同時保持盈利。此外,數字化和工業物聯網連接對維護也大有裨益。使用傳感器,尤其是石英加速度計之后,可以分析機器的運行狀態,而不是每隔一段時間更換磨損的部件。在預測性維護框架內,只有在出現某些早期預警癥狀時,操作者才需要進行干預。這種針對機器健康狀況的分析被稱為基于狀態的監控(CbM),與基于通常非常保守的固定時間表的系統型維護系統相比,能夠控制維護成本。除了維護操作計劃更為靈活之外,還能在早期階段檢測出問題,讓操作人員能夠據此安排機器的停機時間,比起生產線以外停機,這顯然要好得多。
 

選擇正確的石英加速度計,以進行預測性維護

  振動分析:傳感器的重要性

  制造商使用多種參數來確定啟動維護操作的時間,這些參數包括振動、噪聲、溫度測量等。在可測量的物理量中,振動頻譜測量能夠針對旋轉機器(發動機、發生器等)中的問題的根源提供最多信息。異常振動可能是滾珠軸承故障、軸偏差、不平衡、過度松散等問題。每個問題都有自己特有的癥狀,例如旋轉機器的振動源。

  采用加速度計測量振動

  振動測量可以使用放置在被監測元件附近的加速度計進行。這種傳感器可以是壓電式,也可以是MEMS類型,后者更具優勢,不僅可以在低頻率下提供更好的響應,而且體積小巧。

  滾珠軸承發生故障時,每次滾珠碰觸到開裂處,或者觸碰到內環或外環的缺陷位置,就會發生撞擊,引起振動,甚至導致旋轉軸輕微移位。撞擊發生的頻率由轉動速度,以及滾珠的數量和直徑決定。

  但這不是全部!一旦故障出現,前面提到的撞擊有時候會產生可以聽見的聲音,即沖擊波,表現為低能量譜分量和相對較高的頻率,通常大于5 kHz,而且總是遠遠超過基本的旋轉頻率。只有低噪聲、高帶寬加速度計(例如青島智騰微電子公司的sia200)才能測量與首個故障信號相對應的頻譜線。對于頻率響應較低或噪聲較高的產品無法感測到的問題,這些加速度計可以提供一些寶貴信息。隨著問題惡化,低能量譜分量不斷增加。到了后期,入門級加速度計就可以檢測出振動,但到了此時,解決故障會變得迫在眉睫,維護團隊需要在很短時間內做出反應。為了避免猝不及防,使用低噪聲、高帶寬加速度計在最初出現異常的時候就進行檢測可謂至關重要。

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