Print

Využití „akustických“ kamer pro prediktivní údržbu

-- 13.03.2020

Metoda akustické emise je dlouhodobě užívána v širokém spektru diagnostických činností a je standardně aplikována na velké množství prvků. Běžně se využívá jak pro monitoring, tak pro testování, a to nejen v oblasti točivých strojů, ale například i v materiálovém výzkumu.

Akustickými kamerami se obvykle nazývají sestavy složené z většího množství jednotlivých senzorů (mikrofonů) doplněných o vizuální kameru, přičemž signály/záznam z obou zdrojů jsou následně překryty a je vytvořena akustická mapa na pozadí viditelného snímku. Takové řešení umožňuje nejen přehled o zdrojích signálu a jejich umístění, tzn. jejich lokalizaci, ale i výrazné usnadnění prezentace výsledku.

Mobilní systémy

Pokud se jedná o požadavky na pochůzkovou kontrolu, můžeme mezi vhodné aplikace zahrnout následující jevy:

  • mechanické tření
  • výbojovou aktivitu
  • úniky stlačeného vzduchu

Podmínkou je vždy mobilita řešení, jež umožňuje právě snadnou přemístitelnost, respektive flexibilitu příslušného pracovníka při vyhledávání poruchových jevů a tím i snadnou kontrolu širokého spektra a množství prvků. V následujících částech budou popsány aplikace na detekci výbojové aktivity a úniky stlačeného vzduchu. Aplikace zahrnující mechanické tření není opomenuta, ale není rozebrána podrobněji vzhledem k nedostatečnému množství dat, která na dané aplikaci autoři pořídili.

Detekce výbojové aktivity

Detekce výbojové aktivity, respektive částečných výbojů, umožňuje detekovat prvky, u nichž dochází k tvorbě tohoto jevu. Jedná se hlavně o následující příčiny:

  • selhání izolačního systému
  • přetěžování izolačního systému
  • chyba v konstrukčním návrhu prvku
  • nedostatky při výrobě nebo instalaci

Samotná detekce jevu nemusí být pro určení jeho podstaty dostačující, proto je vizuální informaci vhodné doplnit o rozložení výbojové aktivity vůči periodě excitačního zdroje (obvykle napětí), dále o průběh signálu, FFT analýzu, případně analýzu spektra signálu.

Na předchozí skupině obrázků je uveden příklad výbojové aktivity mezi komponenty, včetně rozložení aktivity vůči sinusovému průběhu signálu. Podstatná není pouze intenzita jevu (v tomto případě vyjádřená v dB), ale právě průběh detekovaného signálu.

Pro určení typu poruchy je též možno použít obdobnou formu vyjádření závislosti výbojové aktivity na průběhu signálu, tzv. Lissajousovy charakteristiky.

V tomto případě platí, že i když jsou tyto charakteristiky obvykle používány pouze pro metody, při nichž je detekce výbojové aktivity prováděna na elektrickém principu, je možno je s úspěchem použít i pro detekci akustickou. Na základě těchto charakteristik je tedy možno poměrně spolehlivě vydedukovat charakter a příčinu jevu a odhadnout i možný rozsah nápravných opatření. Stejně tak důležité je frekvenční rozložení odezvy daného signálu.

Detekci výbojů je možno provádět nejen na venkovních prvcích distribuce a přenosu elektrické energie (AIS), ale i na prvcích vnitřních, jako jsou rozváděče, kabely (povrchové jevy), ale například i vinutí elektrických strojů, jako jsou motory či generátory, viz následující příklad:

V tomto případě se jedná o ukázku z napěťové zkoušky generátoru s naprosto jednoznačnou lokalizací místa vzniku výbojové aktivity, tj. na horní straně statorových tyčí. Takovéto měření (platí přeneseně nejen pro vinutí generátorů, ale též pro motory) umožní určit místa, v nichž je například zeslabena protikoronová ochrana, ať již degradací, či nedodrženými technologickými postupy, případně jevy způsobené propojením jednotlivých statorových tyčí.

Mezi přednosti v porovnání s obdobnými metodami patří nejen jednoznačné určení místa, ale současně i kvantifikace jevu, zachycení průběhu signálu pro následnou analýzu a také schopnost detekovat nejen induktivní, ale i kapacitní výboje. 

Detekce netěsností tlakových rozvodů

V případě tlakových rozvodů se jedná o klasickou aplikaci v oblasti prediktivní údržby. Některé zdroje uvádějí obvyklé ztráty v tlakových rozvodech (například stlačený vzduch) v rozmezí 15–30 %. Tyto ztráty mají za následek nejenom nadměrný provoz kompresorů (spojený se zvýšenou spotřebou), ale i jejich zvýšené opotřebení a nadměrné spotřebovávání zbytkové životnosti. Současně je možno brát v potaz i snížení tlaku v soustavě, případně jeho nedostatečnou úroveň v místě upotřebení.

S netěsnostmi se můžeme setkat nejen na ventilech či spojkách vedení, ale v některých případech i s netěsnostmi materiálu rozvodu jako takového, i když tyto případy jsou méně časté než právě zmiňované spojky a ventily. Ukázka detekce úniku je na následujícím obrázku:

V tomto případě je možno jednoznačně lokalizovat místo úniku a po zadání vzdálenosti mezi akustickou kamerou a lokalizovaným místem současně kvantifikovat množství vzduchu unikajícího netěsností, navíc po zadání jednotkových cen i finančně ocenit každý jednotlivý únik. Stejně jako v případě částečných výbojů je možno provést detailní analýzu průběhu akustického signálu, ať již pomocí časového průběhu, FFT, či analýzy spektra signálu. Za hlavní přínos je ale možno považovat přesnou lokalizaci úniku a jeho kvantifikaci, což umožňuje managementu rozhodnout o efektivním nasazení nápravných opatření, včetně určení jejich priorit.

Shrnutí

Použití akustických kamer pro oblast prediktivní údržby je posunem nejen z hlediska vypovídací schopnosti, ale hlavně kvůli přesné lokalizaci místa či možnosti analýzy poruchy. Může rovněž posloužit jako prostředník při předávání srozumitelných informací managementu, který nemusí být zběhlý v diagnostických metodách, avšak je schopen dobře pochopit grafickou informaci. Současně tento přístup umožňuje přechod z periodicky orientované údržby na údržbu stavově orientovanou, včetně definice priorit a rizik v rámci asset managementu.

Společnost TMV SS je schopna nabídnout měřicí techniku dle požadavků zákazníka na konkrétní aplikaci. Samozřejmostí je předvedení techniky vyškolenými odborníky u vás či na smluveném místě. Po zakoupení kamery probíhá zaškolení uživatelů ve vlastním školicím středisku, u vás či v terénu. Nabízíme také stálou zákaznickou podporu a uživatelskou hot-line linku. Společně s tímto poskytujeme akreditovaná školení a jsme schopni zprostředkovat kontakty se špičkami v oboru. Mezi další služby patří záruční a pozáruční servis, kalibrace nebo např. možnost zapůjčení náhradního přístroje po dobu opravy apod.

TMV SS, spol. s r. o. Studánkova 395 149 00 Praha 4 – Újezd

Tel.: +420 272 942 720

E-mail: info@tmvss.cz

www.tmvss.cz


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

FORMY a PLASTY 2020
2020-10-07 - 2020-10-08
Místo: Brno
Výrobný manažment
2020-10-13 - 2020-10-14
Místo: Holiday Inn Žilina
ÚDRŽBA 2020 - „Efektivnost aplikace Průmyslu 4.0 do managementu údržby“
2020-10-14 - 2020-10-15
Místo: Konferenční centrum AV, zámek Liblice
Konference kvality 2020
2020-10-22 - 2020-10-22
Místo: Praha

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Vyskočilova 1561/4a
14000 Praha 4
tel. +420739552216

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2020 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI