Виброакустический метод неразрушающего контроля
Вибрационная диагностика — метод контроля деталей и механизмов, основанный на измерении и анализе параметров колебаний, создоваемые работающим оборудованием, либо вторичной вибрацией.
Вибрационная диагностика, как и другие методы технической диагностики, решает задачи поиска неисправностей и оценки технического состояния исследуемого объекта.
Методы виброконтроля.
Метод ПИК-фактора
Данный метод виброконтроля подшипников отличается простотой реализацией и заключается в периодическом контроле двух параметров вибрации: среднеквадратичное значение (СКЗ) виброускорения и пика амплитуды виброускорения (положительного, отрицательного или размаха). С развитием дефекта кривая пика амплитуды монотонно растет, аналогичный рост, но с отставанием по времени, показывает и кривая СКЗ. Сами по себе кривые ПИКа и СКЗ малоинформативны, чего нельзя сказать об ПИК-факторе – отношении пикового значения виброускорения к его СКЗ.
Метод эксцесса
Эксцесс –статистическая величина, характеризующая отклонение плотности вероятности мгновенных значений вибросигнала от нормального распределения (распределения Гаусса). Эксцесс принято характеризовать коэффициентом эксцесса (здесь четвертый центральный момент, – дисперсия случайной величины). При появлении в подшипнике микро- и макро- ударов, кривая плотности вероятности принимает более островершинный характер и по значению коэффициента эксцесса можно судить о степени развития дефекта
Метод эксцесса не чувствителен к скорости вращения и нагрузке подшипника, а также не требует знания его геометрических параметров. Также коэффициент эксцесса изменяет свое значение не только при появлении ударных импульсов в подшипнике, но и растет с ухудшением состояния смазки. Последний факт позволяет использовать данный метод и для подшипников скольжения.
Метод ударных импульсов
Ударные импульсы – импульсы небольшой амплитуды, генерируемые в частотном диапазоне от 27800 до 32000 герц ударами сопряжоных деталей механизма. Когда детали механизма работают нормально наблюдантся «ковровый» фон ударных импульсов, генерируемый дисепотивной силой. Если деталь повреждена или имеет отклонения от нормальной (проавильной ) формы то появляются сигналы большой амплитуды (пиковые значения), причем амплитуда пиков тем больше, чем больше скорость соударений и более сильно развит дефект.
Метод прямого спектра (автоспектра)
Данный метод основан на анлизе сигналов в частотном диапазоне, получаемых с помощью виброанализаторов. Амплитудные всплески, наблюдаемые на автоспектрах, несут полезную диагностическую информацию, так как возбуждаются дефектами исследуемого оборудования. Причём каждому виду дефекта соответствуют свои гармоники, которые однозначно просчитываются в зависимости от кинематики и скорости вращения оборудования. По наличию в спектре тех или иных гармоник определяют возникновение соответствующего дефекта, а по амплитуде гармоник – о степени развития дефекта. Данный метод обладает высокой помехозащищенностью и информативностью и в настоящее время является одним из самых используемых. Относительный недостаток метода – невозможность обнаружения дефектов на ранней стадии развития. Связано это с тем, что зарождающиеся дефекты генерируют незначительные по амплитуде вибрации, которые еще трудно заметить на шумовом фоне спектра.
Метод огибающей высокочастотной вибрации
Если обратиться к частотному характеру высокочастотной части спектра вибросигнала, то можно заметить ее модуляцию некоторым низкочастотным сигналом. Оказалось, что именно эта низкочастотная модулирующая составляющая несет в себе максимум диагностической информации. На этом факте основан метод огибающей ВЧ вибрации, в котором с помощью электроники (полосового фильтра и детектора) выделяют низкочастотную составляющую из общего спектра ВЧ вибрации и проводят ее частотный анализ. При отсутствии дефектов спектр огибающей представляется почти гладкой кривой, а даже только зарождающиеся дефекты возбуждают явные дискретные составляющие, частоты которых однозначно указывают на источник вибрации. Возможность обнаружения дефектов в стадии зарождения – самое главное преимущество метода огибающей.
Вибрационная диагностика, как и другие методы технической диагностики, решает задачи поиска неисправностей и оценки технического состояния исследуемого объекта.
Методы виброконтроля.
Метод ПИК-фактора
Данный метод виброконтроля подшипников отличается простотой реализацией и заключается в периодическом контроле двух параметров вибрации: среднеквадратичное значение (СКЗ) виброускорения и пика амплитуды виброускорения (положительного, отрицательного или размаха). С развитием дефекта кривая пика амплитуды монотонно растет, аналогичный рост, но с отставанием по времени, показывает и кривая СКЗ. Сами по себе кривые ПИКа и СКЗ малоинформативны, чего нельзя сказать об ПИК-факторе – отношении пикового значения виброускорения к его СКЗ.
Метод эксцесса
Эксцесс –статистическая величина, характеризующая отклонение плотности вероятности мгновенных значений вибросигнала от нормального распределения (распределения Гаусса). Эксцесс принято характеризовать коэффициентом эксцесса (здесь четвертый центральный момент, – дисперсия случайной величины). При появлении в подшипнике микро- и макро- ударов, кривая плотности вероятности принимает более островершинный характер и по значению коэффициента эксцесса можно судить о степени развития дефекта
Метод эксцесса не чувствителен к скорости вращения и нагрузке подшипника, а также не требует знания его геометрических параметров. Также коэффициент эксцесса изменяет свое значение не только при появлении ударных импульсов в подшипнике, но и растет с ухудшением состояния смазки. Последний факт позволяет использовать данный метод и для подшипников скольжения.
Метод ударных импульсов
Ударные импульсы – импульсы небольшой амплитуды, генерируемые в частотном диапазоне от 27800 до 32000 герц ударами сопряжоных деталей механизма. Когда детали механизма работают нормально наблюдантся «ковровый» фон ударных импульсов, генерируемый дисепотивной силой. Если деталь повреждена или имеет отклонения от нормальной (проавильной ) формы то появляются сигналы большой амплитуды (пиковые значения), причем амплитуда пиков тем больше, чем больше скорость соударений и более сильно развит дефект.
Метод прямого спектра (автоспектра)
Данный метод основан на анлизе сигналов в частотном диапазоне, получаемых с помощью виброанализаторов. Амплитудные всплески, наблюдаемые на автоспектрах, несут полезную диагностическую информацию, так как возбуждаются дефектами исследуемого оборудования. Причём каждому виду дефекта соответствуют свои гармоники, которые однозначно просчитываются в зависимости от кинематики и скорости вращения оборудования. По наличию в спектре тех или иных гармоник определяют возникновение соответствующего дефекта, а по амплитуде гармоник – о степени развития дефекта. Данный метод обладает высокой помехозащищенностью и информативностью и в настоящее время является одним из самых используемых. Относительный недостаток метода – невозможность обнаружения дефектов на ранней стадии развития. Связано это с тем, что зарождающиеся дефекты генерируют незначительные по амплитуде вибрации, которые еще трудно заметить на шумовом фоне спектра.
Метод огибающей высокочастотной вибрации
Если обратиться к частотному характеру высокочастотной части спектра вибросигнала, то можно заметить ее модуляцию некоторым низкочастотным сигналом. Оказалось, что именно эта низкочастотная модулирующая составляющая несет в себе максимум диагностической информации. На этом факте основан метод огибающей ВЧ вибрации, в котором с помощью электроники (полосового фильтра и детектора) выделяют низкочастотную составляющую из общего спектра ВЧ вибрации и проводят ее частотный анализ. При отсутствии дефектов спектр огибающей представляется почти гладкой кривой, а даже только зарождающиеся дефекты возбуждают явные дискретные составляющие, частоты которых однозначно указывают на источник вибрации. Возможность обнаружения дефектов в стадии зарождения – самое главное преимущество метода огибающей.