अल्ट्रासाउंड विश्लेषण को समझना
अल्ट्रासाउंड विश्लेषण — जिसे airborne और structure-borne ultrasound भी कहा जाता है — एक स्थिति निगरानी technology है जो high-frequency sounds के लिए listen करती है जो human hearing की range के ऊपर होती हैं। People आमतौर पर about 20 kilohertz (kHz) तक सुन सकते हैं; ultrasound instruments को 20 kHz से 100 kHz band में sounds detect करने के लिए design किया गया है। ये high-frequency emissions friction, turbulence, और electrical arcing से generate होते हैं — तीन चीजें जो almost always एक developing fault के साथ accompany करती हैं। Instrument ultrasound को detect करता है, इसे एक audible signal में translate करता है जो headphones के through सुनी जाती है, और इसकी intensity (amplitude) को measure करता है, जो एक decibel (dB) level के रूप में display होती है। Effect में, यह एक inspector को “hear” करने देता है problems जो अन्यथा completely silent हैं, जिससे यह एक powerful complement है कंपन विश्लेषण and थर्मोग्राफी in a modern पूर्वानुमानित रखरखाव कार्यक्रम।
1. परिभाषा: अल्ट्रासाउंड विश्लेषण क्या है?
इसके मूल में, अल्ट्रासाउंड विश्लेषण उस ध्वनि ऊर्जा को कैप्चर करने के बारे में है जिसे मानव कान नहीं सुन सकता। भौतिकी यहाँ महत्वपूर्ण है: पराश्रव्य तरंगें अल्पतरंगदैर्ध्य वाली होती हैं और अत्यधिक दिशात्मक होती हैं, और वे दूरी के साथ तथा ठोस बाधाओं के माध्यम से तेजी से क्षीण हो जाती हैं। यह ठीक वही है जो इस तकनीक को निरीक्षण के लिए इतना उपयोगी बनाता है — क्योंकि ध्वनि तेजी से समाप्त हो जाती है, सबसे तेज रीडिंग विश्वसनीय रूप से स्रोत की ओर इशारा करती है, जिससे एक निरीक्षक एक रिसाव या खराब संपर्क को आत्मविश्वास के साथ निर्दिष्ट कर सकता है।
पराश्रव्य तरंगें हर जगह उत्पन्न होती हैं जहाँ घर्षण होता है (एक सूखी या क्षतिग्रस्त बेयरिंग), अशांति (गैस एक छोटे छिद्र से बचती है), या विद्युत निर्वहन (आर्किंग, ट्रैकिंग, और कोरोना) होता है। यंत्र इस उत्सर्जन को एक वायु संवेदक (एक पराश्रव्य माइक्रोफोन) या एक संपर्क संवेदक (एक तरंगनली जो संरचना-जनित ध्वनि को कैप्चर करने के लिए एक सतह के विरुद्ध दबाई जाती है) के साथ पहचानता है। कैप्चर किया गया सिग्नल को तब कंडीशन किया जाता है और निरीक्षक को एक श्रव्य टोन और एक संख्यात्मक dB स्तर दोनों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, इसलिए निदान एक प्रशिक्षित कान को एक वस्तुनिष्ठ, प्रवृद्धि योग्य मापन के साथ जोड़ता है।
2. यह कैसे काम करता है: हेटेरोडाइनिंग
अल्ट्रासाउंड उपकरण के अंदर की मुख्य तकनीक को कहा जाता है विषमयुग्मन। यह एक इलेक्ट्रॉनिक प्रक्रिया है जो अत्यधिक उच्च-आवृत्ति, अश्रव्य पराश्रव्य सिग्नल को श्रव्य श्रेणी के भीतर एक निम्न-आवृत्ति सिग्नल में सटीक रूप से परिवर्तित करती है, without ध्वनि के मूल चरित्र को बदलते हुए। संपीडित वायु रिसाव की “सीटी” हेडफोन में अभी भी सीटी की तरह लगती है, और विद्युत चाप की “दरड़” अभी भी दरड़ की तरह लगती है। यह विश्वस्त अनुवाद वही है जो निदान को इतना सहज बनाता है: एक निरीक्षक कान से प्रत्येक दोष के हस्ताक्षर को पहचानना सीखता है।
हेटेरोडाइनिंग आने वाली पराश्रव्य सिग्नल को यंत्र के अंदर उत्पन्न एक स्थिर संदर्भ आवृत्ति के साथ मिलाकर काम करती है। मिश्रण एक अंतर आवृत्ति उत्पन्न करता है जो श्रव्य बैंड के भीतर आती है। क्योंकि मूल आयाम संबंध संरक्षित हैं, मीटर पर डेसिबल रीडिंग एक सार्थक, दोहराए जाने योग्य मात्रा बनी रहती है जिसे समय के साथ लॉग और ट्रेंड किया जा सकता है — एक व्यक्तिपरक “यह बदतर लगता है” को एक प्रलेखित dB वृद्धि में बदल देता है जो एक रखरखाव निर्णय का समर्थन करता है।
3. रखरखाव में प्रमुख अनुप्रयोग
अल्ट्रासाउंड विश्लेषण एक बहुमुखी तकनीक है जिसके कई उच्च-मूल्य अनुप्रयोग हैं:
क) रिसाव का पता लगाना
यह सबसे आम और आर्थिक रूप से लाभकारी अनुप्रयोग है। गैस का अशांत प्रवाह — संपीड़ित हवा, भाप, नाइट्रोजन, या कोई दबावयुक्त माध्यम — पाइप, वाल्व, या पोत से निकलने पर बड़ी मात्रा में ब्रॉडबैंड अल्ट्रासाउंड उत्पन्न होता है।
- प्रक्रिया: एक निरीक्षक हवा में संवेदनशील सेंसर वाले हैंडहेल्ड अल्ट्रासाउंड डिवाइस का उपयोग करके किसी क्षेत्र को स्कैन करता है। यह उपकरण अत्यधिक दिशात्मक है, इसलिए जैसे-जैसे इसे लीक के पास लाया जाता है, हेडफ़ोन में सुनाई देने वाली संकेत जोर से होती जाती है और मीटर पर dB रीडिंग बढ़ती है, जो निरीक्षक को सीधे स्रोत तक ले जाती है।
- लाभ: संपीड़ित-हवा के रिसाव को खोजना और ठीक करना एक संयंत्र को हर साल बर्बाद ऊर्जा में दसियों हज़ार या सैकड़ों हज़ार डॉलर बचा सकता है। संपीड़ित हवा एक कारखाने में सबसे महंगी उपयोगिताओं में से एक है, और एक भी सुनाई देने वाला रिसाव जिसे संबोधित नहीं किया जाता है, हर घंटे लागत बढ़ाता है जिस घंटे कंप्रेसर इसकी भरपाई करने के लिए लोड किया जाता है।
ख) विद्युत निरीक्षण
विद्युत खराबियाँ जैसे कि आर्किंग, ट्रैकिंग और कोरोना मध्यम और उच्च-वोल्टेज उपकरण में अल्ट्रासाउंड उत्पन्न होता है, अक्सर इससे पहले कि वे अवरक्त कैमरे द्वारा देखने के लिए पर्याप्त गर्मी उत्पन्न करें।
- प्रक्रिया: एक निरीक्षक बाहर से संलग्न विद्युत कैबिनेट को सुरक्षित रूप से स्कैन कर सकता है। विद्युत दोष द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासाउंड कैबिनेट सील में हवा के अंतराल से बच जाता है, इसलिए समस्या को खोजने के लिए पैनल को कभी खोलने की आवश्यकता नहीं है।
- लाभ: यह गंभीर विद्युत दोषों को चाप-फ्लैश घटना की ओर ले जाने से पहले पहचानने का एक उत्कृष्ट, संपर्क-रहित तरीका है, जो सीधे संयंत्र सुरक्षा को बढ़ाता है। यह प्रदर्शन करने के लिए भी एक आदर्श स्क्रीनिंग कदम है पहले एक पैनल खोलने के लिए थर्मोग्राफी, यह तय करने में मदद करता है कि पैनल को खोलना भी सुरक्षित है या नहीं। दोनों विधियाँ अन्य गैर-घुसपैठ तकनीकों के साथ-साथ हैं जैसे कि गैर-विनाशकारी परीक्षण.
ग) यांत्रिक निरीक्षण (स्थिति-आधारित स्नेहन)
अल्ट्रासाउंड रोलिंग-एलिमेंट बियरिंग की स्थिति का आकलन करने और स्नेहन अभ्यास का मार्गदर्शन करने के लिए भी अत्यधिक प्रभावी है — एक अनुशासन जिसे अक्सर ध्वनिक या स्थिति-आधारित स्नेहन कहा जाता है।
- प्रक्रिया: एक संपर्क अल्ट्रासाउंड सेंसर बियरिंग हाउसिंग पर रखा जाता है, संरचना-जन्य ध्वनि को पकड़ता है जो बियरिंग घूमने पर विकीर्ण करता है।
- व्याख्या:
- एक स्वस्थ, अच्छी तरह से चिकनाईयुक्त बियरिंग एक धीमी, स्थिर "हिसिंग" ध्वनि उत्पन्न करेगी।
- एक बियरिंग जिसे ग्रीस की आवश्यकता है, एक उच्च dB रीडिंग दिखाता है। एक तकनीशियन धीरे-धीरे ग्रीस लगाता है, उस क्षण रुकता है जब dB स्तर गिरने लगता है — अति-स्नेहन को रोकता है जो स्वयं ही कारण बनता है बेयरिंग घिसाव और सील क्षति।
- एक बियरिंग जिसमें विकास की खराबी है जैसे कि एक स्पॉलिंग (सतह उखड़ना) रोलिंग एलिमेंट्स द्वारा दोष को मारते समय एक दोहराई जाने वाली “दरारना” या “पॉपिंग” ध्वनि उत्पन्न करता है, जो बहुत प्रारंभिक चेतावनी का बेयरिंग की विफलता.
4. पराध्वनि बनाम कंपन विश्लेषण
असर विश्लेषण के लिए, अल्ट्रासाउंड और कंपन विश्लेषण परस्पर पूरक हैं न कि प्रतिस्पर्धी। अल्ट्रासाउंड प्रायः बहुत प्रारंभिक-चरण की विफलताओं (चरण 1) और स्नेहन समस्याओं को पकड़ने में बेहतर होता है, क्योंकि संकट का पहला संकेत एक धीमा उच्च-आवृत्ति उत्सर्जन होता है जो दोष के इतना बड़े होने से बहुत पहले होता है कि असर को मापने योग्य रूप से हिल सके। कंपन विश्लेषण बाद के चरण की खराबी की सटीक प्रकृति का निदान करने में बेहतर है — उदाहरण के लिए, एक को अलग करना बॉल पास फ़्रीक्वेंसी बाहरी रेस दोष एक से बॉल पास फ़्रीक्वेंसी आंतरिक रेस दोष — एक बार जब दोष कंपन में दृश्यमान हो स्पेक्ट्रम और के माध्यम से पहचानने योग्य बेयरिंग दोष आवृत्तियाँ। कई कंपन विश्लेषक उपयोग करते हैं एन्वेलोप विश्लेषण कंपन संकेत से उन्हीं प्रारंभिक असर प्रभावों को निकालने के लिए, दोनों तकनीकों के बीच अंतर को कम करना।
5. एक फील्ड प्रोग्राम में अल्ट्रासाउंड कहाँ फिट बैठता है
अल्ट्रासाउंड, इंफ्रारेड, तेल विश्लेषण, और कंपन प्रत्येक मशीन स्वास्थ्य का एक अलग हिस्सा देखते हैं, और सबसे मजबूत विश्वसनीयता कार्यक्रम उन्हें एक साथ परतबद्ध करते हैं। अल्ट्रासाउंड सेकंड में रिसाव, स्पार्किंग संपर्क, या भूखा असर को फ्लैग करता है; कंपन तब यांत्रिक स्थिति को परिमाणित करता है और आपको बताता है क्यों। जब एक मार्ग स्क्रीन एक बढ़ते हुए असर टोन या ऊंचा 1× असंतुलित होनाप्रकट करता है, तो अगला स्वाभाविक कदम मशीन पर एक सच्चा दो-चैनल उपकरण रखना है। एक पोर्टेबल विश्लेषक और बैलेंसर जैसे कि Balanset-1A 1× का माप करता है आम्प्लिट्यूड और फेज़ मशीन के अपने असर में ऑपरेटिंग गति पर, इसलिए एक बार अल्ट्रासाउंड ने घूमने वाली मशीनरी समस्या की ओर संकेत किया है, आप एक का निदान कर सकते हैं असंतुलन और इसे ऑन-साइट ठीक करें — पहचान और मरम्मत के बीच लूप को बंद करना बिना रोटर को दुकान में भेजे।
