Вторичные блоки контроля вибрации.

Вторичные блоки предназначены для первичной обработки сигналов, поступающих от вибродатчиков, устанавливаемых на оборудовании, индикации параметров вибрации, индикации уставок предупредительной и аварийной сигнализации и индикации срабатывания защиты. Вторичные блоки обычно имеют выходы по току и напряжению, а также "сухие" контакты, срабатывающие при достижении контролируемым параметром вибрации уровня уставок. Часто для повышения надежности работы аппаратуры блоки имеют автономные источники питания и индикаторы состояния измерительной (кабельной) линии. Выходы по переменному и постоянному току могут служить для автоматизации процесса контроля и защиты, а также для подключения анализаторов спектра или ЭВМ.

Во вторичном блоке контроля виброскорости напряжение, пропорциональное виброускорению, усиливается, проходит полосовую фильтрацию, интегрируется. Фильтр нижних частот обеспечивает требуемую неравномерность АЧХ измерительного тракта в полосе частот до 1000 Гц. Фильтр верхних частот имеет срез на частотах ниже 10 Гц. На выходе интегратора вырабатывается напряжение, пропорциональное виброскорости. Далее детектор СКЗ преобразует это напряжение в напряжение постоянного тока и затем постоянное напряжение, пропорциональное СКЗ виброскорости поступает на индикатор. Одновременно производится сравнение сигнала с аварийными уставками, в случае превышения которых срабатывает предупредительная или аварийная сигнализация.

Если вторичный блок контроля вибрации имеет интерфейс для соединения с ЭВМ, то появляется возможность компьютерного мониторинга состояния оборудования. Ввиду разнообразия и сложности конструкций компьютерных блоков, мы не будем подробно останавливаться на их особенностях, выходящих за рамки идеи настоящей книги, и рекомендуем при выборе оборудования пользоваться услугами квалифицированных специалистов в области вибр о диагностики и мониторинга. Компьютерный блок, управляемый программным обеспечением, позволяет собирать данные измерения вибрации от группы контрольных точек агрегата в синхронном или асинхронном режимах, хранить их с помощью дисковых накопителей в больших объемах, обрабатывать и отображать данные измерения вибрации во временной и частотной областях и наблюдать за изменением параметров вибрации по алгоритмам мониторинга. Основным отличием от контроля СКЗ виброскорости в этом случае будет способность наблюдать за изменениями отдельных спектральных составляющих с течением времени и создавать индивидуальные пределы тревожной сигнализации (уставки) для отдельных параметров вибросигнала. Более детально возможности программного обеспечения рассмотрены в соответствующем разделе.

Переносные виброметры.

Приведенная на рис. 2 —12 структурная схема иллюстрирует конструкцию и принцип действия виброметра. Пьезодатчик соединяется с усилителем заряда (напряжения), образующим входной каскад измерительного средства, отличающийся высоким импедансом. В этом случае отпадает необходимость применения внешнего предусилителя. Если применяется усилитель заряда, то появляется возможность применения относительно длинного кабеля без заметной потери чувствительности.

Каскад интеграторов обеспечивает измерение виброускорения, виброскорости или виброперемещения. Предусмотренные фильтры верхних и нижних частот можно настраивать согласно требованиям к ширине анализируемой полосы частот и/или диапазону измерений используемого датчика. С выходом усилительного каскада, обеспечивающего нужное усиление сигнала, соединен детектор, отдающий пропорциональное измеряемой величине постоянное напряжение, подающееся затем на индикатор (аналоговый или цифровой). Детектор определяет амплитуду, размах или СКЗ измеряемой величины. Если предусмотрено запоминающее устройство, то измеренные значения вибрации можно просмотреть позднее или переслать в ЭВМ. Запоминающее устройство особенно эффективно при измерении механических ударов и кратковременных (переходных) процессов. Виброметры могут иметь выход для подключения внешних приборов.

Некоторые, наиболее современные модели виброметров, позволяют подключать (или имеют встроенные) датчики температуры, числа оборотов и др., а также определяют состояние подшипников качения (используя метод ударных импульсов) и наличие кавитации (измеряя высокочастотные импульсы, характеризующие кавитацию), сохраняя при этом компактность и длительный срок автономной работы. Ввод собранных данных в ЭВМ (с учетом времени сбора информации) позволяет использовать такие виброметры для автоматизированного анализа тенденций.

Переносные одноканалъные виброанализаторы.

Условно одноканальные виброанализаторы (анализаторы) можно разделить на две группы: сборщики данных (коллекторы) и просто анализаторы. Поскольку их основное различие в том, что в сборщик данных можно загрузить маршруты обхода оборудования и уровни тревог. В дальнейшем будут описаны свойства именно сборщика данных.

Приведенная на рис. 2—13 структурная схема иллюстрирует принцип действия сборщика данных. Пьезодатчик соединяется со входным согласующим усилителем заряда (напряжения) или может иметь собственный пред усилитель, питание которого осуществляется от сборщика данных. Входной усилитель с переменным коэффициентом усиления должен обеспечивать подключение внешних источников сигналов не только со стандартными (контрольными) выходами. В этом случае обеспечивается подключение сборщика данных к контрольно — сигнальной аппаратуре, термометрам, толщиномерам и др., и непосредственно к некоторым типам не вибрационных датчиков, например таким, как токовый пробник, микрофон, стробоскоп или штрих —с канер. Обычно сборщик данных автоматически сканирует входной сигнал и устанавливает пределы измерений для максимизации разрешающей способности динамического АЦП (12... 14 бит, 72...80 дБ).

Сборщик данных обычно содержит включаемые по желанию оператора каскады аналоговых интеграторов и фильтров верхних и нижних частот, которые можно настраивать согласно требованиям к измерению. В то же время может обеспечиваться и цифровая фильтрация и интегрирование.

Современный сборщик данных может предоставить следующие возможности анализа: отображение в реальном времени и хранение формы сигнала, спектра, каскадного спектра, третьоктавного спектра (со взвешиванием или без), орбиты, диаграмм Боде, диаграммы Найквиста, кепстра, спектра огибающей и др.. Он должен осуществлять проведение синхронного накопления. Должна быть обеспечена возможность запуска от внешнего источника.

Важнейшей функцией сборщика данных является способность загрузки маршрутов обхода и уровней тревог (для оперативного распознавания состояния на месте измерения) из базы данных, хранящейся на ПЭВМ. При этом должна обеспечиваться возможность выбора маршрутов обхода, отдельных агрегатов и точек и т.д. После проведения измерений на месте должна обеспечиваться возможность оперативного просмотра данных о состоянии агрегатов и сигнализация о превышении текущим уровнем контролируемого параметра уровня той или иной тревоги, как в частотной полосе, так и по общему уровню. Некоторые модели сборщиков данных позволяют на месте оценивать состояние подшипников качения.

Удобной и иногда необходимой функцией сборщика данных является способность проведения балансировки роторов в собственных подшипниках и центровки агрегата.