jednou z technologií používaných ke sledování zdraví zařízení je monitorování vibrací. Senzory vibrací mohou být použity k tomu, aby poskytly týmům údržby přehled o podmínkách v klíčových aktivech, které by mohly vést k selhání zařízení, což jim umožní odvrátit potřebu velkých oprav.
co je to vibrační senzor?
snímač vibrací je zařízení, které měří množství a frekvenci vibrací v daném systému, stroji nebo zařízení. Tato měření lze použít k detekci nerovnováhy nebo jiných problémů v aktivu a předpovídání budoucích poruch.
proč potřebujete monitorovat vibrace
jakýkoli podnik, který používá těžké zařízení ve svém každodenním provozu, může mít prospěch z monitorování vibrací. Mezi výhody tohoto postupu patří následující:
porozumět příčinám poškození
když zařízení začne vykazovat známky opotřebení, analýza vibrací může pomoci s analýzou hlavních příčin (RCA). Sledováním vibrací v aktivu můžete sledovat kořenový zdroj vibrací a následné poškození.
potřebuje opravu monitoru
zatímco monitorování vibrací může pomoci s RCA, při použití v prediktivní údržbě skutečně svítí. Při připojení k CMMS nebo podobnému systému můžete sledovat vibrační data v reálném čase. Když uvidíte nebezpečně vysoké úrovně vibrací, které se odrážejí v datech, budete vědět, že je třeba provést opravy připojeného aktiva.
Udržujte celkovou kontrolu stavu zařízení
monitorování stavu závisí do značné míry na senzorech, včetně senzorů vibrací. Sledováním údajů o vibracích z klíčových aktiv můžete vidět, jak si vedou v určitých časových obdobích.
pokud například v současné době přizpůsobujete svůj systém zpracování nových materiálů, monitorování vibrací vám může pomoci zjistit, zda jsou konkrétní zařízení schopna zvládnout bez zbytečného opotřebení.
jak fungují vibrační senzory?
snímač vibrací se buď připojí přímo k aktivu, nebo jej bezdrátově monitoruje. Jakmile je umístěn, detekuje vibrace z aktiva různými prostředky v závislosti na typu senzoru (více o tom níže). Postupem času získáte ze zařízení dva typy dat:
frekvence
prvním typem dat je frekvence nebo jak často dochází k vibracím. Sledováním, kdy dochází k výkyvům vibrací v daném aktivu, budete moci určit hlavní příčiny.
intenzita
druhým bodem dat, který získáte, je intenzita vibrací, ke kterým dochází. Čím více vibrací máte z kusu zařízení, tím vyšší bude měření intenzity.
když jsou tyto dva typy dat shromažďovány, vaše CMMS je zaznamená do historie aktiva, které pak lze použít jako srovnávací bod. Jakmile dojde k poruchám, budou se odrážet v datech a váš systém bude schopen předvídat budoucí poruchy a poruchy porovnáním aktuálních dat s minulými trendy.
7 typů vibračních senzorů
vibrační senzory mají různé formy. Každá z následujících možností má své vlastní aplikace v průmyslovém prostředí.
Tenzometry
jeden typ snímače vibrací je tenzometr, což je fólie, která se aplikuje přímo na povrch sledovaného stroje. Fólie obsahuje elektricky vodivou mřížku. Když je mřížka napnutá nebo stlačená—například když tento kus zařízení vibruje-mění elektrický odpor sítě. Čtením změn v odporu sítě bude elektrický proud, který jím prochází, trvat více či méně času.
tyto hodnoty lze použít k měření vibrací objektu na základě toho, jak moc je materiál „namáhán“.“Aby správně fungovaly, musí být tenzometry dokonale spojeny s povrchem, což znamená, že instalace může být trochu časově náročná.
akcelerometry
zdaleka nejběžnější typy vibračních senzorů měří akcelerometry změny rychlosti dané komponenty. Při připojení k zařízení bude jakákoli vibrace odrážet změnu rychlosti, což způsobí, že akcelerometr vytvoří elektrický signál. Tento signál je pak interpretován tak, aby vytvářel vibrační data.
nejčastěji používaným typem akcelerometru je piezoelektrický akcelerometr, který produkuje silný, jasný signál na většině frekvencí. Piezorezistivní akcelerometry jsou však stále populárnější díky tomu, že jsou lepší při vysokých a nízkých frekvencích. Nevýhodou je, že stojí až pětkrát tolik než piezoelektrické senzory.
vířivých proudů
snímač vířivých proudů je bezkontaktní senzor, který vytváří magnetická pole, která se používají k měření relativního pohybu daného objektu. Pokud je senzor upevněn na místě a objekt vibruje, tento pohyb se zaregistruje v magnetickém poli. Kapacitní snímače posuvu pracují podobným způsobem, ale se silnými elektrickými poli místo magnetických polí.
vzhledem k tomu, že senzory s vířivými proudy měří relativní pohyb (tj. pohyb vzhledem k poloze snímače), musí být upevněny na svém místě. Skutečnost, že nepotřebují navázat kontakt s aktivem, je činí ideální pro delikátní aktiva nebo nastavení.
laserový posun
stejně jako senzory s vířivými proudy jsou laserové snímače bezkontaktní senzory, s výjimkou použití magnetických polí a elektrických proudů, používají laserový paprsek s triangulací. Paprsek je zaměřen na aktivum a odráží se zpět přijímací čočkou do přijímacího prvku. Jakékoli změny polohy objektu způsobí, že paprsek zasáhne jinou část přijímacího prvku.
gyroskopy
gyroskop je kontaktní senzor, který měří úhlovou rychlost, což je to, jak rychle se něco otáčí nebo otáčí. Dělají to pomocí technologie MEMS (microelectromechanical systems), která poskytuje přesná měření toho, o kolik stupňů se objekt otáčí za sekundu.
při monitorování vibrací se gyroskopy obvykle nepoužívají samy o sobě. Místo toho se používají k doplnění dat, která získáte z akcelerometru, orientačními údaji.
mikrofonní senzory
vibrace vytvářejí zvuk a tento zvuk je často mimo dosah lidského sluchu. Mikrofonní senzory-nazývané také senzory akustického tlaku-mohou poskytnout některé základní informace o změnách, ke kterým může dojít při vysokofrekvenčních vibracích, které by provozovatelé zařízení normálně nebyli schopni detekovat.
mikrofonní senzory mají tu výhodu, že jsou vysoce nákladově efektivní, i když informace, které poskytují, jsou poměrně omezené.
měřiče vibrací
měřič vibrací je ruční zařízení používané k analýze údajů o vibracích a jejich uvedení do čitelného formátu. Často obsahují akcelerometry, ale modely, které ne, mohou být připojeny k nainstalovanému akcelerometru, aby vám poskytly rychlý pohled na aktuální stav aktiva.
typy strojů, které používají vibrační senzory
, jsou vysoce účinné při sledování zdraví široké škály strojů. Ve skutečnosti může 90 procent strojů těžit z monitorování vibrací. Následuje několik příkladů.
vodní čerpadla
vodní čerpadla jsou důležitými zařízeními ve vodním a odpadním průmyslu. Pokud vodní čerpadla a kondenzátory přestanou fungovat, mohou nechat tisíce lidí bez přístupu k čisté vodě a způsobit rozsáhlé škody na životním prostředí.
vibrační senzory pomáhají zajistit plynulý provoz ložisek, motorů a ventilátorů ve vodních čerpadlech a kondenzátorech a poskytují pokročilé varování před možnými problémy, pokud se hodnoty začnou trochu zhoršovat.
motory, převodovky a řemeny
jakékoli zařízení s motorem, převodovkou nebo pásovým systémem se spoléhá na rotující komponenty, což znamená, že monitorování vibrací může hrát zásadní roli při monitorování stavu těchto strojů.
monitorování vibrací v těchto typech systémů může zabránit tomu, aby se drobné nerovnováhy v jednotlivých strojích vyvinuly do velkých poruch v celém systému. Například potravinářský a nápojový průmysl využívá chladiče s motory. Pokud motor klesne, chladič nemůže dělat svou práci a potravinářský výrobek v hodnotě tisíců dolarů se ztratí.
ventilátory a kompresory
ventilátory a kompresory—jako jsou ty, které se používají ve většině průmyslových strojů a ventilačních systémů-používají rotační zařízení, která musí běžet hladce. Pokud ventilátor nebo kompresorový systém začne vykazovat známky nerovnováhy nebo opotřebení, projeví se to ve všech shromážděných vibračních datech, což umožňuje týmům údržby detekovat problémy v systému dostatečně brzy, aby minimalizovaly náklady na opravy.
větrné turbíny
snad největší kusy rotačního zařízení jsou větrné turbíny, které se otáčejí kdekoli mezi 5 ot / min a 30 ot / min. Provádění rutinních kontrol větrných turbín může být časově náročné a nebezpečné vzhledem k výškám—přesahujícím 300 stop-a pohybům rotoru.
Chcete-li snížit náklady na monitorování větrných turbín a zachovat bezpečnost techniků, může monitorování vibrací poskytovat konzistentní a přesné údaje o aktuálním stavu každé turbíny ve větrné farmě. Pokud se objeví nerovnováha, je to signál k vyslání technika, aby to napravil.
valivá ložiska
většina kusů rotačních zařízení používá valivá ložiska k udržení pohybu součástí. Míchačky, turbíny, motory, a nápravy kol využívají ložiska, aby vše plynule rotovalo.
aby mohla valivá ložiska pokračovat ve své práci, potřebují mazání. Pokud jdou příliš dlouho bez něj, brousí a opotřebovávají se, což způsobuje další vibrace v aktivu. V době, kdy se broušení stane slyšitelným pro lidské uši, je často příliš pozdě—ložiskový systém pravděpodobně potřebuje výměnu.
sledování vibrací způsobených ložiskovými systémy může upozornit týmy údržby na potřebu mazání stroje, což zabrání nákladnějším opravám později.
kombinace vibračních senzorů s údržbou CMMS
abyste získali maximum z vibračních senzorů, potřebujete systém, který dokáže shromažďovat a analyzovat výsledky. Jinak vám všechna ta instrumentace moc nepomůže.
CMMS může zaznamenávat a spravovat údaje o vibracích, které shromažďujete ze svých senzorů, což vám umožní provádět inteligentní rozhodnutí o údržbě a dokonce automaticky vytvářet pracovní příkazy, když se věci dostanou z rovnováhy.
upozornění v reálném čase
jak vaše senzory shromažďují data, vaše CMMS zaznamenají tyto informace a použijí je k předvídání, kdy mohou nastat budoucí problémy. Když data vibrací překročí určité limity, dostanete upozornění, jakmile se to stane.
hlášení o poruchách
hlášení vygenerovaná z dat vám pomohou zjistit, jak se vašemu zařízení daří, sledovat, kdy dojde k poruchám, a činit informovaná rozhodnutí o budoucích postupech údržby. Jste schopni naplánovat údržbu přesně, když je to potřeba, místo toho, abyste ji prováděli příliš brzy nebo příliš pozdě.
snadné monitorování
použití CMMS spolu s monitorováním vibrací vám umožní pečlivě sledovat vaše stroje, což usnadňuje sledování potenciálních problémů a naplánování potřebných úkolů údržby.
Chcete – li začít sledovat zařízení vašeho zařízení, zkuste údržbu zdarma.
Klíčové Takeaways
vibrační senzory jsou vynikající způsob, jak sledovat zdraví klíčových aktiv. Poskytují přesné informace o tom, jak si jednotlivé kusy zařízení vedou, a údaje, které poskytují, vám mohou pomoci předvídat, kdy se mohou vyskytnout budoucí potřeby údržby. Konečným výsledkem je efektivnější proces údržby a lepší zdraví stroje.