Ультрадыбыстық талдауды түсіну
Ультадыбыс талдауы — сондай-ақ ауадағы және құрылымдық ультрадыбыс деп те аталады — бұл техникалық жай-күйді бақылау адам есту диапазонынан анағұрлым жоғары жиіліктегі дыбыстарды тыңдайтын технология. Адамдар әдетте шамамен 20 килогерцке (кГц) дейін естиді; ультрадыбыстық аспаптар 20 кГц-тен 100 кГц-ке дейінгі жолақтағы дыбыстарды анықтауға арналған. Бұл жоғары жиілікті эмиссиялар үйкеліс, турбулентті ағын және электр ұшқынынан туындайды — бұл үш фактор дамып келе жатқан ақаумен іс жүзінде әрқашан қатар жүреді. Аспап ультрадыбысты анықтайды, оны құлаққап арқылы естілетін сигналға түрлендіреді және оның қарқындылығын (амплитудасын) өлшейді, ол децибел (дБ) деңгейі түрінде көрсетіледі. Іс жүзінде бұл тексерушіге қалыпты жағдайда мүлдем дыбыссыз болатын ақауларды “есту” мүмкіндігін береді, бұл оны vibration analysis and thermography in a modern болжамды ұстау мен қолдау programme.
1. Анықтама: Ультрадыбыстық талдау дегеніміз не?
Ультрадыбыстық талдаудың негізі — адам құлағы қабылдай алмайтын акустикалық энергияны жазып алуда. Физика мұнда маңызды рөл атқарады: ультрадыбыстық толқындар қысқа толқын ұзындығына ие және жоғары бағытталған болып келеді, олар қашықтықпен және тығыз кедергілер арқылы жылдам сөнеді. Осы қасиет техниканы тексеру үшін өте пайдалы етеді — дыбыс тез сөнетіндіктен, ең қатты оқу сенімді түрде дереккөзге нұсқайды, бұл тексерушіге ағып шығу жерін немесе ақаулы байланысты нақты анықтауға мүмкіндік береді.
Ультрадыбыс үйкеліс болған жерде (құрғақ немесе зақымдалған подшипник), турбулентті ағын болған жерде (газдың кіші тесіктен шығуы) немесе электр разряды болған жерде (ұшқын, ілу ізі және тәждік разряд) пайда болады. Аспап бұл эмиссияны не ауадағы сенсормен (ультрадыбыстық микрофон), не байланыстырушы сенсормен (құрылымдық дыбысты жазу үшін бетке тіреп қолданылатын толқын өткізгіш) анықтайды. Жазылған сигнал өңделіп, тексерушіге есту тонус түрінде де, сандық дБ деңгейі түрінде де ұсынылады, сондықтан диагностика жаттықтырылған есту сезімін объективті, трендтеуге жарамды өлшеммен біріктіреді.
2. Жұмыс принципі: Гетеродин әдісі
Ультрадыбыстық аспаптың негізіндегі технология heterodyningдеп аталады. Бұл өте жоғары жиілікті, естілмейтін ультрадыбыстық сигналды естілетін диапазондағы төмен жиілікті сигналға дәл түрлендіретін электронды процесс, without дыбыстың бастапқы сипатын өзгертпей. Қысылған ауа ағып шығуының “ысылдауы” құлаққапта да ысылдаған дыбыс ретінде естіледі, ал электр ұшқынының “тарс-тарсы” да тарс-тарс ретінде естіледі. Осы дәл аударма диагностиканы интуитивті етеді: тексеруші әр ақаудың сигнатурасын есту арқылы тануды үйренеді.
Гетеродин әдісі кіріс ультрадыбыстық сигналды аспап ішінде жасалатын тұрақты анықтамалық жиілікпен қоспалау арқылы жұмыс істейді. Қоспалау нәтижесінде естілетін жолаққа түсетін айырма жиілігі пайда болады. Бастапқы амплитуда қатынастары сақталатындықтан, өлшегіштегі децибел мәні уақыт бойынша тіркеліп, трендтелуге болатын мағыналы, қайталанатын шама болып қалады — “нашарлаған сияқты” деген субъективті бағаны техникалық шешімді негіздейтін дБ-тің құжатталған өсіміне айналдырады.
3. Техникалық қызмет көрсетудегі негізгі қолданыстар
Ультрадыбыстық талдау — бірнеше жоғары пайдалы қолданысы бар әмбебап технология:
а) Ағып шығуды анықтау
Бұл ең кең тараған және экономикалық тиімді қолданыс. Құбыр, клапан немесе ыдыстан шығатын газдың — қысылған ауа, бу, азот немесе кез келген қысым астындағы орта — турбулентті ағыны кең жолақты ультрадыбыстың үлкен мөлшерін тудырады.
- Procedure: Тексеруші ауадағы сенсоры бар қолмен ұстайтын ультрадыбыстық құрылғыны пайдаланып ауданды сканерлейді. Аспап жоғары бағытталған болғандықтан, ағып шығу жеріне жақындаған сайын құлаққаптағы дыбыс қаттырақ естіледі де, өлшегіштегі дБ мәні артады, бұл тексерушіні тікелей дереккөзге бағыттайды.
- Benefits: Қысылған ауа ағып шығуын табу және жою зауытқа жылына ысырап болатын энергиядан ондаған немесе тіпті жүз мыңдаған доллар үнемдеуге мүмкіндік береді. Қысылған ауа — зауыттағы ең қымбат коммуналдық қызметтердің бірі, ал жалғыз естілетін ағып шығу жойылмаса, компрессор оны орнын толтыру үшін жүктелген сайын шығын сағат сайын артады.
б) Электр жүйесін тексеру
Электр ақаулары, мысалы ұшқын, ілу ізі және тәждік разряд орта және жоғары кернеулі жабдықтардағы — бәрі де ультрадыбыс шығарады, көбінесе инфрақызыл камера арқылы көрінетін жылу пайда болғанға дейін-ақ.
- Procedure: Инспектор жабық электр шкафтарын сыртынан қауіпсіз тексере алады. Ақаудан туындаған ультрадыбыс шкаф тығыздауыштарындағы ауа саңылаулары арқылы сыртқа шығады, сондықтан мәселені анықтау үшін панельді ашудың қажеті жоқ.
- Benefits: Бұл — доғалық разряд оқиғасына алып бармас бұрын ауыр электр ақауларын анықтаудың тамаша контактісіз әдісі, бұл зауыт қауіпсіздігін тікелей арттырады. Сондай-ақ, бұл орындауға арналған тамаша алдын ала сүзгілеу қадамы before панельді ашу үшін thermography, панельді ашудың қауіпсіз екенін анықтауға көмектеседі. Екі әдіс те басқа бейінвазивті әдістермен қатар қолданылады, мысалы ақырсыз бұзарлық сынау арқылы тұрақты түрде тексеріңіз.
в) Механикалық тексеру (күй бойынша майлау)
Ультрадыбыс сонымен қатар ілінбелі подшипниктердің күйін бағалау және майлау тәжірибесін бақылау үшін өте тиімді — бұл тәртіп көбіне акустикалық немесе күй бойынша майлау деп аталады.
- Procedure: Контактілі ультрадыбыс сенсоры подшипник корпусына орналастырылып, подшипниктің айналуы кезінде шығаратын конструкция бойынша таралатын дыбысты тіркейді.
- Interpretation:
- Жақсы майланған, дұрыс жұмыс істейтін подшипник төмен, тұрақты “ысылдау” дыбысын шығарады.
- Майлауды қажет ететін подшипник жоғарырақ дБ деңгейін көрсетеді. Техник майды баяу береді де, дБ деңгейі төмендей бастаған сәтте тоқтатады — осылайша артық майлауды болдырмайды, өйткені ол өзі bearing wear және тығыздауыш зақымдалуына алып келеді.
- Дамып келе жатқан ақауы бар подшипник, мысалы spall ілінбелі элементтер ақауға тиген сайын қайталанатын “сытыр-сытыр” немесе “тартылу” дыбысын шығарады, бұл өте early warning of жүргіншіліктің ақаулығы.
4. Ультрадыбыс пен вибрация талдауын салыстыру
Подшипниктерді талдауда ультрадыбыс пен vibration analysis бірін-бірі толықтырады, бәсекелес емес. Ультрадыбыс көбінесе өте ерте кезеңдегі ақауларды (1-кезең) және майлау мәселелерін анықтауда тиімдірек, өйткені күйзелістің алғашқы белгісі — ақау подшипникті сезілерліктей қозғауға жеткілікті болғанға дейін әлдеқашан байқалатын жоғары жиіліктегі әлсіз эмиссия. Кейінгі кезеңдегі ақаудың нақты сипатын диагностикалауда вибрация талдауы тиімдірек — мысалы, сыртқы сақинадағы ілінбелі элементтің сыртқы сақинадан өту жиілігі defect from a ілінбелі элементтің ішкі сақинадан өту жиілігі ақауын ажырату үшін — ақау вибрация spectrum арқылы көрінетін және підіс ақау жиілігіарқылы анықталатын болғанда. Көптеген вибрация талдаушылары пайдаланады конвертті анализы дірілдеу сигналынан сол бастапқы мойынтірек соғылыстарын шығарып алу үшін, екі әдіс арасындағы айырмашылықты азайтады.
5. Далалық бағдарламада ультрадыбыстың орны
Ультрадыбыс, инфрақызыл сәуле, май анализі және дірілдеу — әрқайсысы жабдықтың техникалық жағдайының әртүрлі бөлігін көрсетеді, ал ең тиімді сенімділік бағдарламалары оларды біріктіреді. Ультрадыбыс ағып кетуді, ұшқын контактісін немесе майлауы жеткіліксіз мойынтіректі секундтар ішінде анықтайды; дірілдеу талдауы механикалық жағдайды сандық тұрғыдан сипаттайды және сізге хабарлайды why. Маршруттық тексеру мойынтіректің жиілік тонының өсуін немесе 1× жиіліктің жоғарылауын анықтаған кезде unbalance, келесі қадам — жабдыққа шынайы екі арналы аспапты орнату болып табылады. Мысалы, сияқты портативті талдағыш және балансировка аспабы Балансет-1А 1× күші өлшейді амплитуда және фаза жұмыс жылдамдығында жабдықтың өз мойынтіректерінде, сондықтан ультрадыбыс айналмалы механизм ақаулығын көрсеткеннен кейін imbalance диагностикалауға және орнында жөндеуге болады — роторды шеберханаға жібермей, анықтаудан жөндеуге дейінгі тізбекті аяқтайды.
