RU2090853C1 - Способ виброакустической диагностики машинного оборудования - Google Patents
Способ виброакустической диагностики машинного оборудования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2090853C1 RU2090853C1 RU93040081A RU93040081A RU2090853C1 RU 2090853 C1 RU2090853 C1 RU 2090853C1 RU 93040081 A RU93040081 A RU 93040081A RU 93040081 A RU93040081 A RU 93040081A RU 2090853 C1 RU2090853 C1 RU 2090853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- machinery
- microphone
- information parameter
- distance
- frequencies
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Использование: для виброакустической диагностики машинного оборудования. Сущность изобретения: способ заключается в размещении остронаправленного микрофона на расстоянии r > a2/ λ от излучающей поверхности корпуса машинного оборудования в зоне диагностируемого узла, где a - характерный размер данной поверхности, λ - длина волны, снятии электрического сигнала с выхода микрофона, выделении из этого сигнала информационного параметра, по которому определяют уровень зарождения и развития дефекта. В качестве информационного параметра используют глубину амплитудной модуляции огибающей высокочастотной части спектра акустического поля на частотах, соответствующих частотам повторения характерных сигналов наличия дефектов. 4 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброакустической диагностики машинного оборудования.
Известен способ, в котором измеряются не абсолютные значения амплитуд спектральных составляющих огибающей высокочастотной части спектра вибрации, а их относительные величины, то есть глубины амплитудной модуляции высокочастотной части спектра вибрации на частотах повторения дефектов машинного оборудования [1]
Он обладает тем недостатком, что информационным параметром, используемым для диагностики, является вибрация корпусов машин и механизмов, измеряемая контактным способом с помощью пьезоакселерометров. Это ограничивает область применения способа теми типами машинного оборудования, на которые могут быть установлены пьезоакселерометры. В случаях, когда необходимо диагностировать подвижные узлы машин и механизмов, а также в случаях, когда температура корпусов оборудования превышает рабочие температуры пьезоакселерометров, измерения вибрации контактным способом невозможны или связаны с большими техническими трудностями.
Он обладает тем недостатком, что информационным параметром, используемым для диагностики, является вибрация корпусов машин и механизмов, измеряемая контактным способом с помощью пьезоакселерометров. Это ограничивает область применения способа теми типами машинного оборудования, на которые могут быть установлены пьезоакселерометры. В случаях, когда необходимо диагностировать подвижные узлы машин и механизмов, а также в случаях, когда температура корпусов оборудования превышает рабочие температуры пьезоакселерометров, измерения вибрации контактным способом невозможны или связаны с большими техническими трудностями.
Известен способ, взятый в качестве прототипа, заключающийся в размещении микрофона на определенном расстоянии от работающего машинного оборудования, снятии электрического сигнала с выхода микрофона, выделении из этого сигнала информационного параметра [2]
Однако известный способ обладает следующими недостатками:
область применения ограничивается измерением колебательных смещений открытых вращающихся валов, то есть невозможностью диагностики подшипников, насосов, зубчатых зацеплений и других механизмов, имеющих закрытые корпуса;
необходимостью установки микрофона на близком (около 5 мм), точно известном расстоянии от вращающегося вала, в ближней зоне акустического поля, когда расстояние между источником и приемником r<a2/λ, где a - характерный размер излучающей поверхности, например радиус вала, l длина звуковой волны;
необходимость измерения и учета параметров среды при определении смещения вала;
низкая помехозащитность от других источников звука, которые обычно присутствуют у работающего машинного оборудования.
Однако известный способ обладает следующими недостатками:
область применения ограничивается измерением колебательных смещений открытых вращающихся валов, то есть невозможностью диагностики подшипников, насосов, зубчатых зацеплений и других механизмов, имеющих закрытые корпуса;
необходимостью установки микрофона на близком (около 5 мм), точно известном расстоянии от вращающегося вала, в ближней зоне акустического поля, когда расстояние между источником и приемником r<a2/λ, где a - характерный размер излучающей поверхности, например радиус вала, l длина звуковой волны;
необходимость измерения и учета параметров среды при определении смещения вала;
низкая помехозащитность от других источников звука, которые обычно присутствуют у работающего машинного оборудования.
Техническим эффектом от использования изобретения является расширение области применения виброакустических способов диагностики машинного оборудования.
Он достигается за счет того, что используют остронаправленный микрофон и располагают его на расстоянии, определяемом из условия r>a2/l от излучающей поверхности корпуса машинного оборудования в зоне диагностируемого узла, а диагностику зарождения и развития дефектов производят по измерениям глубины амплитудной модуляции высокочастотной части спектра акустического поля объекта на частотах повторения характерных сигналов наличия дефектов.
Пример устройства, реализующего предлагаемый способ и его применение при диагностике машинного оборудования, приведен на фиг. 1.
Устройство содержит остронаправленный микрофон 1, усилитель 2, фильтр 3, демодулятор 4, спектроанализатор 5 и накопитель 6, соединенные последовательно. На фиг. 1 также изображен пример диагностируемого оборудования, которое состоит из электродвигателя 7, редуктора 8 и насоса 9. На фиг. 1 представлена характеристика направленности высокочастотного излучения машинного оборудования 10 и характеристика направленности 11 приема остронаправленного микрофона 1.
На фиг. 2 изображен пример применения устройства диагностики в условиях эксплуатации машинного оборудования.
На фиг. 3 приведен пример спектрограммы огибающей высокочастотного излучения акустического поля 12, а на фиг. 4 огибающей высокочастотной вибрации подшипника электродвигателя 13, полученные авторами при эксплуатации реальной насосной установки, изображенной на фиг. 2.
Устройство работает следующим образом: остронаправленный микрофон 1 направляется оператором на машинное оборудование таким образом, чтобы максимум характеристики направленности 11 микрофона был направлен на диагностируемый узел. Расстояние между микрофоном и диагностируемым узлом определяется, как было сказано, из условия: r>a2/l.
Для высокочастотной части акустического излучения в воздушной среде свыше 5 кГц, когда l≥7,0 см, а характерный размер a≈50 см r>357 см.
Сигнал с выхода микрофона 1 поступает на вход усилителя 2, далее, через фильтр 3, поступает на вход демодулятора 4, с выхода которого сигнал поступает на вход спектроанализатора 5. Вид спектра огибающей акустического поля на экране спектроанализатора 5 представлен на фиг. 3. Далее измеряют глубины модуляции дискретных составляющих, соответствующих частотам повторения характерных сигналов наличия дефектов. В частности, на фиг. 3 дискретные составляющие 8,25 Гц, 16,75 Гц соответствуют 1-й и 2-й гармоникам сепараторной частоты подшипника электродвигателя, а дискретные составляющие 20,25 Гц и 40,5 Гц соответствуют 1-й и 2-й гармоникам частоты вращения вала электродвигателя. Наличие в спектре этих составляющих с глубиной модуляции свыше 6 дБ указывает на дефект внутреннего кольца подшипника и усталостное выкрашивание тел качения.
С выхода спектроанализатора 5 сигнал поступает в накопитель 6, который служит для накопления информации о дефектах оборудования, ее архивации и последующей обработке с помощью ПЭВМ.
Claims (1)
- Способ виброакустической диагностики машинного оборудования, заключающийся в размещении микрофона на определенном расстоянии от работающего машинного оборудования, снятии электрического сигнала с выхода микрофона и последующем выделении из него информационного параметра, отличающийся тем, что используют остронаправленный микрофон и располагают его на расстоянии r>a2/λ от излучающей поверхности корпуса машинного оборудования в зоне диагностируемого узла, где а характерный размер данной поверхности; l длина волны, а в качестве информационного параметра используют глубину амплитудной модуляции огибающей высокочастотной части спектра акустического поля на частотах, соответствующих частотам повторения характерных сигналов наличия дефектов, определяя по информационному параметру уровень зарождения и развития дефекта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93040081A RU2090853C1 (ru) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Способ виброакустической диагностики машинного оборудования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93040081A RU2090853C1 (ru) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Способ виброакустической диагностики машинного оборудования |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93040081A RU93040081A (ru) | 1996-12-20 |
RU2090853C1 true RU2090853C1 (ru) | 1997-09-20 |
Family
ID=20146252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93040081A RU2090853C1 (ru) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Способ виброакустической диагностики машинного оборудования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2090853C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2545253C2 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-03-27 | Вячеслав Викторович Горидько | Способ диагностики по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра газораспределительного, цилиндропоршневого, кривошипношатунного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания(варианты) |
RU2559104C2 (ru) * | 2010-10-22 | 2015-08-10 | КСБ Акциенгезельшафт | Устройство для текущего контроля работы насоса |
RU2635824C2 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-11-16 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство диагностики технического состояния электродвигателя подвижного роботизированного комплекса |
RU2736683C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-11-19 | Вячеслав Викторович Горидько | Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания |
CN112710486A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 设备故障检测方法、设备故障检测装置及计算机存储介质 |
-
1993
- 1993-08-06 RU RU93040081A patent/RU2090853C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Александров А.А., Барков А.В. и др. Вибрация и вибродиагностика судового электрооборудования. - Л.: Судостроение, 1986, с. 23 2. Авторское свидетельство СССР N 1753301, кл. G 01 М 17/00, 1992. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559104C2 (ru) * | 2010-10-22 | 2015-08-10 | КСБ Акциенгезельшафт | Устройство для текущего контроля работы насоса |
RU2545253C2 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-03-27 | Вячеслав Викторович Горидько | Способ диагностики по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра газораспределительного, цилиндропоршневого, кривошипношатунного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания(варианты) |
RU2635824C2 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-11-16 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Устройство диагностики технического состояния электродвигателя подвижного роботизированного комплекса |
RU2736683C1 (ru) * | 2019-09-23 | 2020-11-19 | Вячеслав Викторович Горидько | Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания |
CN112710486A (zh) * | 2019-10-24 | 2021-04-27 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 设备故障检测方法、设备故障检测装置及计算机存储介质 |
CN112710486B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-01-25 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 设备故障检测方法、设备故障检测装置及计算机存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
McFadden et al. | Model for the vibration produced by a single point defect in a rolling element bearing | |
Tandon et al. | Comparison of vibration and acoustic measurement techniques for the condition monitoring of rolling element bearings | |
WO1998021573A9 (en) | Ultrasonic leak detecting apparatus | |
WO1998021573A1 (en) | Ultrasonic leak detecting apparatus | |
RU2007123540A (ru) | Способ диагностики технического состояния деталей, узлов и приводных агрегатов газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления | |
RU2090853C1 (ru) | Способ виброакустической диагностики машинного оборудования | |
Hou et al. | A resonance demodulation method based on harmonic wavelet transform for rolling bearing fault diagnosis | |
Orman et al. | Bearing fault detection with the use of acoustic signals recorded by a hand-held mobile phone | |
JP2005300517A (ja) | ころがり軸受の異常診断方法および装置 | |
US3971249A (en) | Mechanical testing system | |
JP7337144B2 (ja) | 電気モーター、ファン、および、電気モーターと評価ユニットとからなるシステム | |
RU2110781C1 (ru) | Способ прогнозирования технического состояния межвального подшипника качения двухвальной турбомашины | |
JP7201413B2 (ja) | 分析装置および分析プログラム | |
JP2992727B2 (ja) | 機械の異常音診断装置 | |
RU93040081A (ru) | Способ виброакустической диагностики машинного оборудования | |
Thanagasundram et al. | Autoregressive based diagnostics scheme for detection of bearing faults | |
Eddine et al. | Detection of bearing defects using Hilbert envelope analysis and fast kurtogram demodulation method. | |
JP2005140786A (ja) | 電気モータの騒音放出を判定するための測定方法及び測定装置 | |
Rodriguez et al. | Comparative study between laser vibrometer and accelerometer measurements for mechanical fault detection of electric motors | |
KR950011838B1 (ko) | 타이어의 내부볼륨 공진주파수의 측정방법 및 장치 | |
CN117740944B (zh) | 隧道衬砌结构空洞检测方法及检测装置 | |
RU2318194C1 (ru) | Устройство для контроля и диагностирования состояния подшипников качения и других элементов газотурбинного двигателя | |
SU1401321A1 (ru) | Устройство дл контрол подшипников качени по шуму | |
Ramroop et al. | Airborne acoustic condition monitoring of a gearbox system | |
JPH0422456B2 (ru) |