旋轉(zhuǎn)機械(如渦輪機、壓縮機、水泵和電機等)在運行過程中由于轉(zhuǎn)子不平衡、軸不對中、齒輪損壞、軸承磨損等故障,必然會導致其振動特性發(fā)生改變。這些改變體現(xiàn)在振動的幅度、頻率和方向等多個維度上。因此,我們可以利用振動信息的改變來監(jiān)測機械的運行情況。
機械振動監(jiān)測系統(tǒng)利用溫振變送器作為前端傳感單元。這種傳感器通常集成了振動傳感和溫度傳感功能,能同步測量機械的振動加速度、速度、位移以及軸承或機體的溫度。當機械發(fā)生故障時,其振動的幅值、方向便可能發(fā)生變化,振動的能量分布也會向特定故障特征頻率(如轉(zhuǎn)頻、倍頻、軸承通過頻率等)集中。變送器將采集到的模擬電信號進行數(shù)字化處理,并通過有線(RS485、模擬量)或無線(LoRa、NB-IoT)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端后由專用分析軟件進行處理。首先對振動信號進行時域和頻域分析,以提取故障特征信息。隨后,系統(tǒng)將分析結(jié)果與預(yù)設(shè)的報警閾值進行比對,判斷機械振動是否超標,給出正常、預(yù)警或報警狀態(tài)。機械振動監(jiān)測系統(tǒng)以直觀的報告、圖表或警報信息的形式將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶,使用戶對設(shè)備狀態(tài)“心中有數(shù)”,從而實現(xiàn)“防患于未然”的主動預(yù)防性維護目標。
對于監(jiān)測點眾多、設(shè)備數(shù)量龐大的大型工廠或風電場等場景,單個傳感器已無法滿足需求。此時便可以采用多個溫振變送器組建一個機械振動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)λ嘘P(guān)鍵設(shè)備進行全天候?qū)崟r監(jiān)控,并在中央控制室形成統(tǒng)一的設(shè)備健康狀態(tài)視圖。通過為不同設(shè)備、不同部位設(shè)置科學的報警界線,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對全局設(shè)備的科學預(yù)警和統(tǒng)一評定。