Виброметры стационарные



Приборы для вибродиагностики от компании Балтех

Для механизмов роторного типа (электродвигатели, насосы, вентиляторы, турбины, генераторы и т.д.) широкое распространение во всём мире получили методы контроля, базирующиеся на измерении параметров вибрации. Обусловлено это тем, что вибрация является следствием действия возмущающих сил в самом механизме и соответственно сигнал вибрации несет в себе информацию о состоянии механизма, его кинематических связей и отдельных узлов. При этом теория и практика анализа вибросигналов к настоящему времени столь отработана, что можно получить достоверную информацию практически по любому дефекту монтажа, изготовления или износа и выполнить устранение вибрации.

Используемые при этом технические средства, как правило, позволяют не только контролировать состояние механизмов, но и обеспечивают решение задач по оперативной наладке в процессе эксплуатации и ремонта, т.е. устранение вибрации. В первую очередь это касается динамической балансировки роторов, контроля качества подшипников и их монтажа.

ООО «Балтех» производит и поставляет переносные и стационарные комплексы вибродиагностики роторного оборудования (подшипников, редукторов, компрессоров, насосов и т.п.), предназначенные для определения текущего технического состояния и прогноза срока безаварийной эксплуатации (задавая установки и нормы вибрации).

Вибромониторинг и виброзащита

Назначение и область применения

Стационарная система контроля параметров предназначена для непрерывного отслеживания вибрационного состояния подшипниковых узлов (вибромониторинг), контроля температуры и давления сред, учета расхода жидкостей и пара, обнаружения зарождающихся дефектов на основе автоматизированного получения измерительной информации, ее передачи, хранения, обработки и отображения (представления) в виде, удобном для восприятия оператором. Виброзащита реализуется с помощью обратной связи по отключению из уставок выбранного параметра.

Используется на предприятиях для мониторинга вибрационных и технологических параметров объектов и агрегатов, требующих периодического вибромониторинга или постоянного контроля состояния (компрессоры, насосы, вентиляторы и др.)

Стационарная система контроля параметров представляет собой комплекс технических средств, объединенных общим алгоритмом. Конфигурация системы разрабатывается индивидуально, применительно к оборудованию Заказчика. Выбор контролируемых параметров также осуществляется Заказчиком.

Виброзащита, вибромониторинг и вибродиагностика обеспечивают непрерывный контроль определённых заранее эксплуатационных параметров в конкретных точках оборудования (местах крепления датчиков). Это связано с необходимостью обеспечения быстрой реакции системы мониторизации «ПРОТОН-1000» на изменения, сигнализирующие об опасности эксплуатационному персоналу, или на отключение технологического оборудования.

Техническая реализация инструментальных средств защитных систем мониторизации (виброзащита и вибромониторинг) основаны на относительно простых и надёжных аналоговых сравнениях скалярных величин с подготовкой принятия решения (сигнализация опасного уровня или отключение оборудования) методами «голосования». Логика «голосования» определяется таким образом, что срабатывание реле тревожной сигнализации происходит при одновременном достижении заданных уровней по меньшей мере двумя основными эксплуатационными параметрами одного вида, например вибрации (виброзащита).

В случае достижения опасных уровней нескольких эксплуатационных параметров разных видов (вибрация, температура, обороты, давление и т.д.) используется логика приоритетного «голосования».

Системы имеют модульное (кратное 5 и 10 каналам) конструктивное исполнение и, по мере необходимости, могут наращиваться вычислительными средствами и интегрироваться в локальные вычислительные сети предприятия.

Вибромониторинг оборудования, расположенного во взрывоопасных зонах предусматривают технические мероприятия по обеспечению барьеров безопасности согласно требованиям ГОСТ 22782.0-81.

В качестве примеров реализации приводятся функциональные возможности и технические характеристики приборов и систем контроля, нашедшие применение в различных отраслях промышленности.

При измерениях вибрации регистрируются следующие сигналы :

  • Временные сигналы виброускорения в точках установки датчиков в виде массивов временных данных;
  • Временные сигналы датчика оборотов (тахометра) в виде массивов временных данных.
  • Массивы временных данных используются далее для обработки и спектрального анализа

.

При обработке данных рассчитываются следующие вибрационные параметры:

  • Пик-фактор временного сигнала виброускорения.
  • Среднеквадратические значения виброскорости, виброускорения, двойная амплитуда виброперемещения в мониторинговом и диагностических режимах работы.
  • 16 гармонических составляющих на характерных частотах с произвольным коэффициентом кратности по отношению к оборотной частоте для виброускорения, виброскорости и виброперемещения.
  • 2 спектральные составляющие на фиксированных частотах, инвариантных по отношению к оборотной частоте виброускорения, виброскорости и виброперемещения.
  • Фазовые углы на оборотной частоте для виброперемещения (расчет фазового угла для виброускорения и виброскорости производится за счет введения соответствующей поправки в 90 град).

Перечисленные данные для каждой из точек заносятся в базу данных для хранения.

Программное обеспечение системы мониторинга “PROTON” обеспечивает управление процессами регистрации и обработки данных, контроль состояния оборудования, вибромониторинг, отображение текущей информации о состоянии оборудования, формирование отчетных документов, архивацию измерительной информации в базе данных, предоставление измерительных данных клиентским приложениям.

Виброзащита, вибромониторинг и состояние агрегата индицируется цветом на светофоре слева в верхней части мнемосхемы.

Состояние каждой из подшипниковых опор отображается цветом на соответствующих локальных светофорах (прямоугольники подшипниковых опор).

Для отображения состояния используются следующие цвета

Программой может быть реализован вибромониторинг различных параметров (выбор по согласованию с Заказчиком):

  • Автоматическая виброзащита.
  • Виброконтроль и вибромониторинг параметров вибрации.
  • Измерение «ударного импульса» подшипников качения
  • Температура сред.
  • Давление.
  • Расход жидкости и пара.
  • Измерение и индикация уровня жидкости.
  • Измерение электрических параметров.
  • Контроль процесса горения факела в объёме топки.
  • Контроль от несанкционированного доступа на территорию.

По желанию заказчика система комплектуется штатными датчиками контроля температуры, расхода, давления сред и пр.

Система «ПРОТОН-1000» открытого типа, поэтому легко адаптируется специалистами КИПиА предприятий со штатными системами автоматизации, что значительно удешевляет проектные, шеф-монтажные и эксплуатационные расходы.

Виброметр. Контроль и регистрация виброперемещений

Повышенная вибрация движущихся частей оборудования свидетельствует об опасных неисправностях в его функционировании. Определить ту тонкую грань, которая отделяет штатные, небольшие значения вибраций от тех, что могут вызвать поломку машины и даже ухудшение здоровья человека, помогут виброметры.

Принцип работы

Как и любой физический колебательный процесс, вибрация характеризуется двумя основными параметрами – частотой и амплитудой. Их совокупность определяет три величины, значения которых позволяет выполнить объективную оценку вибрации: виброперемещение, виброскорость и виброускорение.

Под виброперемещением понимают относительное изменение положения подвижного узла или агрегата в целом от его начального расположения. Соответственно, виброскорость оценивает динамику такого изменения, а виброускорение – интенсивность возрастания виброскорости.

Полезность виброметра зависит от его возможности определять все три вышеуказанных параметра. Происходит это в следующей последовательности:

  • Закреплённый в определённом месте датчик вибраций фиксирует исходный сигнал.
  • По короткому кабелю сигнал в виде колебаний передаётся на усилитель. Длина кабеля должна быть минимально допустимой.
  • Усилитель усиливает исходный сигнал, и перенаправляет его на устройство индикации (в современных виброметрах это либо жидкокристаллический индикатор – для переносных приборов, либо экран монитора – для стационарных).
  • Параллельно производится запись текущих показаний в блок памяти.

Для особо сложных сигналов, которые воспринимаются датчиком, в виброметрах предусматривается ещё и блок обработки информации. Там первичный сигнал очищается от шумов и стабилизируется. Для переносных виброметров обработанный сигнал может подаваться и через наушники.

Классификация

По способу приёма и последующей обработки виброметры подразделяются на:

  1. Переносные или стационарные (последние применяются преимущественно в лабораторных условиях, при испытании техники или при исследовании её опытных образцов).
  2. Контактные или бесконтактные. В виброметрам первого типа относят пьезоэлектрические, ёмкостные и электромагнитные виброметры, а ко вторым – лазерные, оптические и индукционные. В стационарных установках могут использоваться многоконтурные схемы оценки вибраций.
  3. Вибрографы и виброметры. Первые позволяют записывать сигнал от первичных датчиков, преимуществом вторых считаются компактность и быстрота оценки конечного результата, иногда даже в ущерб точности.
  4. Виброметры и виброанализаторы. Приборы второго типа – комбинированные, они позволяют, наряду с классическим, описанным выше, способом определения интенсивности вибраций, ещё разложить их на спектры, оценить износ подвижных элементов и даже определять зазор в подшипниковых узлах.
  5. Одно-, двух- и многоканальные. Многоканальные виброметры, в частности, могут оценивать износ и вибрацию элементов одновременно в нескольких точках измерений, либо по нескольким осям одновременно.

Кроме того, по весу и размерам виброметры классифицируются на портативные (размером не более смартфона), переносные и стационарные. Стационарные варианты предназначены для мониторинга особо ответственного оборудования, они закрепляются на нём и работают в непрерывном режиме. Остальные виды техники используют аккумуляторное или батарейное питание.

В дальнейшем рассматриваются наиболее распространённые виды указанных измерительных приборов, которые отвечают требованиям стандарта ISO 10818-1-97.

Пьезоэлектрические виброметры

Принцип действия таких приборов заключается в том, что на определённых участках измеряемого узла закрепляются датчики с пьезокристаллами, которые передают имеющиеся вибрации механическим путём. Для этого предусматриваются высокочувствительные проволочки, а сами колебания передаются при помощи кристалла, сжимающегося и разжимающегося от воспринимаемых переменных давлений на него. Первичное возбуждение кристалла производится переменным магнитным полем.

Для повышения точности замеров в пьезоэлектрических виброметрах предусмотрены:

  • Параллельно подключённая к кристаллу инертная масса, которая производит статическую балансировку прибора и сглаживает все посторонние вибрации (можно сказать, что этот элемент является своего рода электронным маховиком);
  • Электронный блок, предназначенный для получения обработки сигнала от пьезоэлемента.

Популярные отечественные виброметры типа ВК5М и ВВМ-311 используют именно пьезоэлектрический способ определения вибрации. При этом ВК-5М – более портативен, и с помощью магнитного держателя может быть установлен непосредственно на измеряемом объекте. Функция записи сигнала на какой-нибудь подключаемый внешний носитель у этих приборов отсутствует.

Пьезоэлектрические виброметры дёшевы, надёжны, характеризуются хорошей воспринимаемостью первичного вибросигнала, способны функционировать в любых внешних условиях. Их недостаток – необходимость в непосредственной установке на измеряемый объект, что не всегда возможно.

Магнитострикционные и электромагнитные виброметры

Принцип действия такой техники схож: и в том, и в другом случае колебания воспринимаются магнитом, и при помощи ферромагнитного проводника передаются далее на регистрирующий блок. Различие заключается лишь в том, что в первом случае электромагнит постоянно включён в электрическую цепь прибора, а во втором – только при замере параметров вибраций.

В качестве первичного датчика используется такой элемент колебательного контура как катушка индуктивности. Её встраивают в контактный держатель, который подносится с небольшим зазором к измеряемому объекту. Имеющиеся вибрации наводят в катушке вихревые токи Фуко, которые, в свою очередь, генерируют переменное электромагнитное поле. Изменяющаяся индуктивность катушки пропорциональна интенсивности вибраций. Держатель снабжается диэлектрическим корпусом, что исключает влияние прочих факторов на индуктивность. Далее, в зависимости от типа прибора, происходит либо передача амплитуды и частоты электромагнитного поля к блоку обработки информации, либо преобразование колебаний контура в сигналы оценки количественного уровня вибрации.

Виброметры, оценивающие вибрацию магнитострикционным методом, работают медленнее, поскольку колебания переменного электромагнитного поля обрабатываются более тщательно. В то же время, для оперативного определения уровня вибраций с резко изменяющимися амплитудой и частотой, удобнее электромагнитные виброметры.

Типичными представителями этого класса измерительной техники являются приборы Янтарь М и СМ 21.

Сравнительный анализ эффективности виброметров различного типа

Выбор виброметра производят, принимая во внимание удобства его использования, точность определения амплитуды и частоты виброперемещений, скорости получения данных по виброскорости и виброускорению, а также практических границах использования, зависимости от условий, в которых проводятся измерения и возможностью фиксирования конечного результата.

По последнему из перечисленных параметров несомненные преимущества имеют лазерные виброметры от Vela (Испания), OMS (США) или отечественный «Кварц». Недостаток такой техники – высокая цена, а также необходимость квалифицированного обслуживания и тарировки. Однако записью на USB-носитель обладают акустический виброметр Fluke-806 (Германия) и отечественный прибор СМ-21.

Сопоставительная таблица возможностей современных измерителей уровня вибрации приведена ниже:

Портативные и стационарные средства виброконтроля

Простейшим портативным средством виброконтроля является виброметр, рассчитанный на измерение виброскорости и/или виброперемещения в одной или нескольких стандартных полосах частот, см. рис.3.1. Основными из стандартных частотных полос являются две с граничными частотами 10-1000Гц и 2-1000Гц.

Рис3.1. Простейшие виброметры разных производителей.

Важнейшими требованиями к виброметру являются метрологические, определяющие его класс точности, а также факт регистрации в реестре средств измерения РФ, как средства измерения вибрации, и наличие действующего документа о поверке. В настоящее время в реестр средств измерения РФ внесено боле 50 типов виброметров и их количество постоянно растет.

Часто портативные виброметры дополняются возможностями проведения других видов измерений, обычно параметров импульсной высокочастотной вибрации (СКЗ, пика, пикфактора и др.) для оценки наличия в вибрации признаков импульсных (ударных) составляющих. Такие измерения важны, например, для обнаружения микроударов в подшипниках качения, однако они, несмотря на заявления производителей, не делают эти виброметры средствами мониторинга или диагностики.

К распространенному типу виброметров с расширенными возможностями относится и приведенный на рис.3.2. виброметр СМ-21, дополненный функциями прослушивания вибрации, бесконтактного контроля температуры и частоты вращения ротора.

Рис. 3.2. Виброметр СМ-21.

Стационарные средства (комплексы) виброконтроля чаще всего используются для аварийной сигнализации и защиты (аварийной остановки) ответственного оборудования по результатам непрерывного контроля его вибрации. Они, естественно, не являются средствами виброзащиты, этот термин относится к средствам снижения вибрации, действующей на объект виброзащиты от внешних источников вибрации.

Количество параллельных измерительных каналов в комплексе виброконтроля — не менее удвоенного количества опор вращения агрегата. На рис.3.3. приведен типовой комплекс виброконтроля КВК из группы двухканальных виброметров ВМ-21, включенных в единую измерительную сеть.

Виброметр ВМ-21 Группа виброметров в одном корпусе

Рис.3.3. Стационарный комплекс виброконтроля КВК для обеспечения аварийной сигнализации, время обновления информации – одна секунда.

Современные стационарные средства виброконтроля обычно преобразуются в средства вибромониторинга (см. следующий раздел), используя для контроля текущего состояния агрегатов не один стандартизованный, а группу различных параметров вибрации, что во многих случаях позволяет повысить достоверность результата и снизить количество используемых в системе виброизмерительных каналов и вибродатчиков.

Для Вашего удобства все статьи нашего сайта по теме «Виброконтроль» мы собрали в одном месте.
Вы можете прочитать их в разделе Статьи о виброконтроле

Гигрометр ИВГ-1 стационарный

  • измеритель-регулятор
  • протоколы Modbus RTU и Modbus TCP
  • возможность подключить датчики давления
  • цветной графический дисплей (3″) с сенсорным управлением
  • интерфейс связи с компьютером Ethernet, USB, RS-232
  • WEB — интерфейс (новинка!)
  • внутренняя память
    не менее 715000 точек
  • 4 реле
  • 2 унифицированных токовых выхода

  • измеритель-регулятор
  • протокол Modbus RTU
  • цветной графический дисплей (3″) с сенсорным управлением
  • возможность подключить датчики давления
  • интерфейс USB, RS-232, RS-485
  • внутренняя память
    не менее 715000 точек
  • 4 реле
  • 2 унифицированных токовых выхода
  • измеритель-регулятор
  • протоколы Modbus RTU и Modbus TCP
  • цветной графический дисплей (7″) с сенсорным управлением
  • возможность подключить датчик давления
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-232, RS-485, Ethernet
  • внутренняя память
    до 30000 точек

  • измеритель-регулятор
  • 1 канал измерения
  • протокол Modbus RTU
  • возможность подключить датчик давления
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-232, RS-485
  • внутренняя память
    до 30000 точек
  • 4 реле
  • 2 унифицированных токовых выхода

  • измеритель-регулятор
  • 1 канал измерения
  • протокол Modbus RTU
  • возможность подключить датчик давления
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-232, RS-485
  • внутренняя память
    до 30000 точек
  • 2 линейных токовых выхода

  • измеритель
    (щитовое исполнение)
  • 1 канал измерения
  • протокол Modbus RTU
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-485
  • внутренняя память
    до 8000 точек

  • измеритель-регулятор
    (щитовое исполнение)
  • 1 канал измерения
  • протокол Modbus RTU
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-485
  • внутренняя память до 8000 точек

  • измеритель-регулятор
  • 2 канала измерения
  • протокол Modbus RTU
  • возможность подключить датчик давления
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-232, RS-485
  • внутренняя память
    до 30000 точек
  • 4 реле
  • 2 унифицированных токовых выхода

  • измеритель-регулятор
  • 4 канала измерения
  • протокол Modbus RTU
  • возможность подключить датчик давления
  • интерфейс связи с компьютером USB, RS-232, RS-485
  • внутренняя память
    до 30000 точек
  • 16 реле
  • Назад
  • 1
  • 2
  • Вперед
  • Все

Гигрометры серии ИВГ-1 — это отечественные измерительные приборы, разработанные и успешно выпускаемые компанией АО “ЭКСИС”. На протяжении многих лет приборы нашего производства покупают наиболее серьезные организации и предприятия

Их основой является чувствительный элемент, который изменяет свои характеристики при изменении влажности газа. В приборе реализована возможность пересчета из показаний в ºС по т.р. в другие единицы влажности: % относительной влажности, ppm, мг/м3 с учетом изменения текущего давления в магистрали, что обеспечивает высокую точность и надежность проводимых измерений.

Применение

Модели ИВГ-1 успешно применяются в газоперерабатывающей, химической отраслях, а также на различных предприятиях микроэлектроники.

Достоинства

Важным преимуществом моделей ИВГ-1 является возможность их применения для измерения малых содержаний в технологических газовых средах.

Преимущество перед другими производителями это:

  • доступные цены на гигрометры,
  • минимальные сроки поставки,
  • возможность изготовить под заказ необходимое исполнение преобразователя под нужды потребителя,
  • комплектование под заказ системами пробоподготовки газа с необходимыми защитными фильтрами,
  • выполнение гарантийного и сервисного обслуживания ИВГ-1,
  • проведение консультаций по эксплуатации.

В процессе производства приборов серии ИВГ-1 мы учитываем температурную составляющую проводимых измерений. На предприятии АО “ЭКСИС” в ряду выпускаемых модификаций разработана и производится модель ИВГ-1 с искробезопасной цепью. Искробезопасность внешних электрических цепей обеспечивает барьер искрозащиты БИ-1П, подключаемый между блоком индикации прибора серии ИВГ-1 и датчиком, который располагается непосредственно во взрывоопасной зоне.

Ежегодно появляются новые модели в линейке ИВГ-1. На сегодняшний день предприятие успешно осуществляет поставку измерительных приборов с новым графическим дисплеем с сенсорным управлением.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о