Система и способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования



Система и способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования
Система и способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования
Система и способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования

Владельцы патента RU 2752287:

Акционерное общество "РОТЕК" (RU)

Использование: для контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, регистрирующая сигналы акустической эмиссии, полученные с датчиков, установленных на подшипниковый узел, содержит аналого-цифровой преобразователь для подключения к одному из датчиков акустической эмиссии через мультиплексор, периодически опрашивающий датчики акустической эмиссии, энергонезависимую память, а также микропроцессор и канал передачи данных для синхронизации с интегральной матрицей состояния оборудования, программно-сопряженные между собой и реализованные на программируемой логической интегральной схеме, причём микропроцессор формирует огибающую обнаруженного датчиком сигнала акустической эмиссии, выполняет частотное преобразование Хартли, разложение сигнала по Гильберту и регистрацию длительности, величины и количества пиков для выявления циклических закономерностей и определения размера и характеристик дефектов в подшипнике. Технический результат: повышение производительности контроля путём более быстрого и эффективного обнаружения сигналов акустической эмиссии роторного оборудования, в том числе при нестационарных режимах работы, а также расширение функциональных возможностей в части обнаружения акустических сигналов от частиц механических примесей и водной эмульсии, содержащихся в смазке подшипников вращения или скольжения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике эксплуатационного контроля неисправностей оборудования, которая регистрирует акустические сигналы, генерируемые подшипниками роторного оборудования, анализирует обнаруженный таким образом сигнал и диагностирует неисправность элементов подшипника. Также, система диагностирует наличие частиц механических примесей и/или водной эмульсии, содержащихся в смазке подшипников качения или скольжения, ухудшающих их эксплуатационные характеристики. Кроме того, изобретение относится к технике неразрушающего контроля.

Известна система диагностики неисправностей для механического оборудования, которая обнаруживает звуки или вибрации, генерируемые механическим оборудованием, анализирует обнаруженный таким образом сигнал и диагностирует неисправность для подшипника или элемента, относящегося к подшипнику, в механическом оборудовании, содержащая: процессор огибающей, который получает огибающую для обнаруженного сигнала; блок БПФ (быстрого преобразования Фурье), который преобразует огибающую, полученную процессором огибающей, в частотный спектр; детектор пиков, который сглаживает частотный спектр, полученный блоком БПФ, посредством выполнения процесса вычисления скользящего среднего и обнаруживает пики в частотном спектре; и процессор диагностики, который диагностирует неисправность на основе пиков в частотном спектре, обнаруженных пиковым детектором. Как заявлено японским разработчиком, описанная в патенте США №7640139 система предназначена для высокоточной диагностики неисправностей механического оборудования за счет анализа частоты обнаруживаемых звуков или вибраций с использованием быстрого преобразования Фурье. Еще одной целью данного изобретения является обнаружение аномальных колебаний подшипников и колесных осей на основе сигнала с датчика вибрации.

Недостатками данной системы являются:

1. Невозможность определения точного момента времени для максимального уровня (пика) шума, характеризующего наличие неисправности, отсутствие возможности выделения различных компонент шума в общем сигнале. Различные шумовые сигналы, генерируемые при наличии неисправности, могут находиться в одном и том же или близком частотном диапазоне, из-за чего трудно корректно идентифицировать природу дефекта и часть агрегата, где возникла неисправность.

2. Отсутствие возможности выделить сигналы, возникающие вследствие наличия частиц механических примесей и/или водной эмульсии, содержащихся в смазке подшипников вращения или скольжения что, в свою очередь, не позволяет принять своевременные меры по замене смазки и предотвратить разрушение подшипника.

3. Система диагностики неисправностей механического оборудования требует обеспечения высокой частоты дискретизации обрабатываемого сигнала, что предполагает использование высоких мощностей обработки данных с соответствующими энергетическими и финансовыми затратами.

В вышеотмеченном патенте США №7640139 не раскрыт способ осуществления диагностики, однако из описания системы можно полагать, что (1) с некоторого набора акустических и вибрационных датчиков снимается непрерывный сигнал, (2) который затем дискретизируется и подвергается обработке методом быстрого преобразования Фурье, создается амплитудно-частотный спектр этого сигнала, (3) после чего полученный спектр сравнивается с эталонным, который соответствует идеальному состоянию работающего, подвергаемого проверке, устройства. На фоне идеального спектра выделяется набор основных частот с соответствующими амплитудами. Для каждой основной частоты этого набора определяется интервалы допустимых значений по частоте и по амплитуде. Проверяемое устройство признается полностью работоспособным, если все полученные в (1)-(2) данные спектра лежат в указанных интервалах возможных значений. Проверяемое устройство признается неработоспособным, если А) какие-либо из полученных в (1)-(2) спектральных данных выходят за указанные допустимые границы по частоте, или по амплитуде; Б) Возникают дополнительные частоты (с существенной амплитудой, превышающей допустимую ошибку измерения) в анализируемом спектре.

Целью изобретения является преодоление описанных выше недостатков предшествующего уровня техники за счет повышения производительности контроля путем более быстрого и эффективного обнаружения сигналов акустической эмиссии роторного оборудования, в том числе при нестационарных режимах работы, а также, путем расширения функциональных возможностей в части обнаружения акустических сигналов от частиц механических примесей и водной эмульсии, содержащихся в смазке подшипников вращения или скольжения.

Технический результат использования системы эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, регистрирующей сигналы акустической эмиссии (далее, АЭ) полученные с датчиков АЭ, установленных на подшипниковый узел достигается за счет того, что используется аппаратно-программный комплекс, включающий 1) аналого-цифровой преобразователь для подключения к датчикам АЭ через 2) мультиплексор, опрашивающий датчики с определенной периодичностью, 3) энергонезависимую память, 4) микропроцессор и канал передачи данных для синхронизации с интегральной матрицей состояния оборудования, программно-сопряженные между собой и реализованные на программируемой логической интегральной схеме (далее, ПЛИС), причем микропроцессор формирует огибающую обнаруженного датчиком сигнала АЭ, выполняет частотное преобразование Хартли, разложение сигнала по Гильберту и регистрацию длительности, величины и количества пиков для выявления циклических закономерностей и определения размера и характеристик дефектов в подшипнике.

Реализация элементов системы на программируемой логической интегральной микросхеме (далее ПЛИС) позволяет обеспечить высокую частоту дискретизации обрабатываемого сигнала без задействования энергозатратных средств, а наличие канала дистанционной передачи данных, который может быть реализован по протоколам, предложенным в патенте РФ №2626780 - Wi-Fi, GSM, WiMax или MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System), позволяет осуществлять синхронизацию в интегральную матрицу состояния оборудования. Логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задается посредством проектирования, что позволяет наращивать возможности системы эксплуатационного контроля без необходимости механической переработки, а значит и без необходимости остановки контролируемого оборудования. Таким образом, элементы системы, реализованные на ПЛИС программно-сопряжены между собой.

Кроме того, система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования характеризуется тем, что мультиплексор может подключаться к любому следующему датчику акустической эмиссии в то время, как микропроцессор обрабатывает уже полученный сигнал.

Наличие энергонезависимой памяти обеспечивает сравнение полученных с датчика акустической эмиссии характеристик подшипника с его эталонными характеристиками, после чего порядок опрашивания датчиков акустической эмиссии мультиплексором может быть изменен.

Технический результат использования способа эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования достигается за счет того, что на шаге 1 получают и регистрируют показатели акустической эмиссии элементов оборудования, а также сигналы от частиц механических примесей и водной эмульсии, образующихся в смазке подшипника в процессе его эксплуатации, после чего, на шаге 2, формируют огибающую зарегистрированного сигнала акустической эмиссии, затем, на шаге 3, осуществляют преобразования огибающей в частотный спектр методом Хартли, и, на шаге 4, осуществляют получение сопряженного по Гильберту сигнала, который, на шаге 5, подвергается автокорреляции для выявления циклических закономерностей в данных, полученных при взаимодействие элементов роторного оборудования, причем учитывается неравномерность пиков сигнала акустической эмиссии, которая влияет на шаг дискретности, на шаге 6, где общий набор из N дискретных значений разбивают на несколько групп меньшего объема, которые подвергаются быстрому преобразованию Хартли и выделению пиков, указывающих на наличие дефектов после чего, на шаге 7, путем измерения разности во времени между двойными пиками с использованием спектра Преобразования Гильберта измеряется локализованный размер дефекта.

Преобразование Хартли - действительное действие, требующее на каждом этапе вычислений интегральных действий с действительными величинами, поэтому, быстрое преобразование Хартли (далее, БПХ) существенно быстрее, чем быстрое преобразование Фурье (БПФ), которое было использовано в прототипе (патент США №764013). Применение дискретного преобразования Хартли и последующая обработка сигнала на основе БПХ существенно быстрее, чем обработка сигнала на основе БПФ. При этом, в случае необходимости, при анализе полученных сигналов всегда есть возможность перейти от уже сделанного БПХ к величинам, которые можно получить с помощью БПФ.

Далее в разработке используется преобразование Гильберта, которое, аналогично с преобразованием Фурье и преобразованием Хартли является линейным. Его использование для обработки акустического сигнала позволяет получить аналитическую огибающую сигнала и мгновенную фазу. Обработанный таким образом сигнал может быть распознан с помощью автокорреляции, в результате чего осуществляется выявление циклических закономерностей в данных.

Учитывая «ускорение» обработки сигнала на основе БПХ по сравнению с БПФ, способ эксплуатационного контроля неисправностей роторного оборудования позволяет: Во-первых, быстрее реагировать на неисправности в роторном оборудовании, в том числе при выходе из строя проверяемого устройства.

Во-вторых, давать более точные прогнозы по выходу из строя проверяемого устройства; В-третьих, использовать менее мощное (более дешевое) тестирующее оборудование.

Совместное применение БПХ и преобразования Гильберта позволяет фиксировать момент времени, в который обнаружили пик сигнала, связанного с развитием неисправности, благодаря чему возможно правильно идентифицировать участок, где возникла неисправность.

Способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования позволяет выявлять неисправности в процессе нестационарного режима эксплуатации оборудования, например, при запуске оборудования или при его остановке.

Кроме того, данный способ позволяет выделять высокочастотные и сверхвысокочастотные сигналы, а именно, сигналы в диапазоне от 30 до 1000 кГц, которые соответствуют образованию микротрещин в материале подшипника и попаданию в подшипник микровключений в смазке.

Первичные показатели акустической эмиссии элементов оборудования и рассчитанные показатели формируют массив данных, который может быть интегрирован в систему прогностики и удаленного мониторинга с построением интегральной матрицы состояния оборудования.

Описанные в данной заявке способ и система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования могут быть полностью интегрированы в систему удаленного мониторинга энергетических установок раскрытую в патенте РФ №2626780 от 15.07.2015.

Рассмотрим один из вариантов реализации системы и способа эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования.

Как показано на фигуре 1, система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, которая регистрирует сигналы АЭ полученные с датчиков 1, установленных на подшипниковый узел содержит аналого-цифровой преобразователь 2 для подключения к одному из датчиков акустической эмиссии 1 через мультиплексор 3, энергонезависимую память 4, а также микропроцессор 5 и канал передачи данных 6 для синхронизации с интегральной матрицей состояния оборудования 7, программно-сопряженные между собой и реализованные на программируемой логической интегральной схеме 8.

Датчик АЭ 1 установлен на подшипниковый узел роторного оборудования, например так, как это проиллюстрировано на фигуре 2.

Один ротационный объект, например, центробежный насос, как правило, имеет четыре подшипниковых узла: два на приводном двигателе и два на гидравлической части насоса. Соответственно, на каждый подшипниковый узел установлен как минимум один датчик акустической эмиссии. Таким образом, для контроля одного центробежного насоса требуется система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, имеющая как минимум четыре датчика акустической эмиссии.

На первом этапе, микропроцессор получает запрос от системы прогностики и удаленного мониторинга о необходимости контроля состояния подшипников, после чего микропроцессор выполняет функцию мультиплексора, то есть подключается к одному из датчиков АЭ. Далее, полученный с одного из датчиков сигнал регистрируется.

Система выполняет запись в течение определенного периода, например, одной секунды, то есть при скорости вращения 3000 об/мин, это составит 50 оборотов вала.

Получив сигнал АЭ с датчика 1 микропроцессор 5 формирует огибающую зарегистрированного сигнала АЭ, осуществляют преобразования огибающей в частотный спектр методом Хартли, и получают сопряженный по Гильберту сигнал, который подвергают автокорреляции для выявления циклических закономерностей в данных, полученных при взаимодействие элементов роторного оборудования, причем учитывается неравномерность пиков сигнала акустической эмиссии, которая влияет на шаг дискретности где общий набор из N дискретных значений разбивают на несколько групп меньшего объема, которые подвергаются быстрому преобразованию Хартли и выделению пиков, указывающих на наличие дефектов после чего, путем измерения разности во времени между двойными пиками с использованием спектра Преобразования Гильберта измеряют локализованный размер дефекта. Данные передаются в систему прогностики и удаленного мониторинга для построения интегральной матрицы состояния оборудования.

Далее, система эксплуатационного контроля переключается на датчик АЭ, установленный на следующем подшипниковом узле, а в это время записанный объем информации обрабатывается микропроцессором и, через канал передачи данных, передается для последующего анализа в систему прогностики и удаленного мониторинга.

Мультиплексор 3 вновь опрашивает датчики и последовательно получает сигналы АЭ с оставшихся датчиков, которые в это время подвергаются преобразованиям, реализуемым микропроцессором для выявления циклических закономерностей и определения размера и характеристик дефектов в подшипнике.

В системе может обеспечиваться сравнение полученных с датчика АЭ данных с эталонными ранее, чем они будут проанализированы в соответствие со способом эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, и, в случае значительных отклонений, могут быть внесены изменения в порядок опрашивания и анализа остальных датчиков данного подшипникового узла.

1. Система эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, регистрирующая сигналы акустической эмиссии, полученные с датчиков, установленных на подшипниковый узел, содержащая аналого-цифровой преобразователь для подключения к одному из датчиков акустической эмиссии через мультиплексор, периодически опрашивающий датчики акустической эмиссии, энергонезависимую память, а также микропроцессор и канал передачи данных для синхронизации с интегральной матрицей состояния оборудования, программно-сопряженные между собой и реализованные на программируемой логической интегральной схеме, причём микропроцессор формирует огибающую обнаруженного датчиком сигнала акустической эмиссии, выполняет частотное преобразование Хартли, разложение сигнала по Гильберту и регистрацию длительности, величины и количества пиков для выявления циклических закономерностей и определения размера и характеристик дефектов в подшипнике.

2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что мультиплексор подключается к любому из следующих датчиков акустической эмиссии в то время, как микропроцессор обрабатывает сигнал, полученный ранее.

3. Система по пп. 1, 2, характеризующаяся тем, что обеспечивает сравнение полученных с датчика акустической эмиссии характеристик подшипника с его эталонными характеристиками, после чего порядок опрашивания датчиков акустической эмиссии мультиплексором может быть изменён.

4. Способ эксплуатационного контроля неисправностей в подшипниках роторного оборудования, согласно которому получают и регистрируют показатели акустической эмиссии элементов оборудования, а также сигналы от включений и жидкой эмульсии, образующихся в смазке подшипника в процессе его эксплуатации, после чего формируют огибающую зарегистрированного сигнала акустической эмиссии, осуществляют преобразования огибающей в частотный спектр методом Хартли и получают сопряженный по Гильберту сигнал, который подвергают автокорреляции для выявления циклических закономерностей в данных, полученных при взаимодействии элементов роторного оборудования, причём учитывается неравномерность пиков сигнала акустической эмиссии, которая влияет на шаг дискретности, где общий набор из N дискретных значений разбивают на несколько групп меньшего объема, которые подвергаются быстрому преобразованию Хартли и выделению пиков, указывающих на наличие дефектов, после чего, путём измерения разности во времени между двойными пиками с использованием спектра преобразования Гильберта измеряют локализованный размер дефекта.

5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что позволяет выявлять неисправности в процессе нестационарного режима эксплуатации подшипников роторного оборудования.

6. Способ по пп. 4, 5, характеризующийся тем, что позволяет выделять высокочастотные и сверхвысокочастотные сигналы.



 

Похожие патенты:

Использование: для детектирования и измерения параметров сигналов акустической эмиссии посредством волоконно-оптической системы. Сущность изобретения заключается в том, что волоконно-оптическая система детектирования и измерения параметров сигналов акустической эмиссии содержит два лазерных диода, подключенных к мультиплексору DWDM, выход которого подключен к оптоволоконному делителю, каждый выход которого подключен к первому порту оптического циркулятора, а ко второму порту указанного циркулятора подключен волоконно-оптический датчик, представляющий собой волоконный интерферометр, выход оптического циркулятора подключен к DWDM демультиплексору, выходы указанного демультиплексора соединены с входами двух оптоволоконных фотоприемников, причем рабочие длины волн лазерных диодов выбираются так, чтобы разность их значений составляла не менее одного периода стандартной сетки частот DWDM, при этом разность длин плеч интерферометра подбирается таким образом, чтобы при воздействии на него гармонических механических колебаний в рабочем диапазоне частот разность фаз сигналов напряжения на выходах оптоволоконных фотоприемников составляла π/2.

Использование: для неразрушающего акустико-эмиссионного контроля. Сущность изобретения заключается в том, что устройство акустико-эмиссионного датчика со встроенным акустическим генератором, содержит акустический приемник; акустический генератор, расположенный рядом с акустическим приемником; корпус, акустический генератор и акустический приемник, расположенные в корпусе; закрепляющий состав в корпусе, чтобы по меньшей мере частично герметизировать акустический генератор и акустический приемник; и износостойкую пластину, находящуюся в акустической связи с акустическим приемником и с акустическим генератором, при этом износостойкая пластина выполнена с возможностью передачи акустической энергии во время испытания от акустического генератора к акустическому приемнику через конструкцию, с которой соединена износостойкая пластина, и при этом износостойкая пластина содержит первую акустическую изоляцию, чтобы препятствовать передаче акустической энергии от акустического генератора к акустическому приемнику через износостойкую пластину, причем акустический генератор содержит вторую акустическую изоляцию, чтобы препятствовать передаче акустической энергии от акустического генератора в закрепляющий состав внутри корпуса.

Использование: для оценки износостойкости тонкослойных керамических покрытий с применением метода акустической эмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют трение между стальным контртелом и испытываемым тонкослойным керамическим покрытием, отличие заключается в том, что при помощи индентора на покрытии формируют две дорожки трения - экспериментально оцениваемая и калибровочная, при формировании дорожек трения фиксируют акустическую эмиссию, вычисляют коэффициент пропорциональности, соответствующий данному конкретному материалу покрытия, вычисляют массу изношенного материала экспериментальной дорожки трения, ее среднюю глубину и изношенный объем при отсутствии разрушения покрытия, определяют относительную износостойкость покрытия.

Использование: для контроля физико-механических свойств взрывачатых материалов (ВВ) по сигналам акустической эмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют подготовку испытуемых образцов из исследуемого материала, которые подвергают механическим воздействиям в сочетании с синхронным регистрированием показателей контролирующих приборов и построением соответствующих графиков зависимостей величин деформаций от величин воздействующих нагрузок и времени, при этом первоначально подвергают испытаниям подготовленные образцы из материала взрывчатых веществ (ВВ), аналогичного исследуемому заданного состава, на основе результатов испытаний которых формируют базу данных (БД) критических нагрузок, соответствующих полному разрушению образцов данного материала, затем производят комплексное нагружение исследуемых независимых групп образцов ВВ механическим воздействиям последовательно усилий растяжения на одни группы образцов и усилий сжатия на другие группы образцов, проводя нагружение в этих группах в возрастающем режиме до момента, соответствующего максимальному значению активности АЭ, составляющей величину не более 55% от критической нагрузки, определенной по БД критических нагрузок, параллельно с нагружением контрольных образцов снимают показания регистрирующих приборов и строят графики зависимости акустико-эмиссионных параметров от времени нагружения и диаграммы деформирования, на основе построенных упомянутых графиков определяют максимальные значения активности АЭ, момента времени, соответствующего этому значению, нагрузку и деформацию образца, на основе полученных данных определяют искомые механические показатели испытуемых образцов ВВ.
Использование: для прогнозирования критической неисправности движущегося узла по акустико-эмиссионным данным. Сущность изобретения заключается в том, что вблизи анализируемых узлов прикрепляют по меньшей мере два датчика, улавливающих сигналы акустической эмиссии, полученные в ходе штатной работы узлов акустические сигналы от датчиков сохраняют и считают эталонными, улавливают акустические сигналы от датчиков при последующей работе движущихся узлов, сравнивают полученные на предыдущей стадии акустические сигналы с эталонными сигналами, по разнице вида акустических сигналов, сравненных на предыдущей стадии, делают вывод об отклонении функционирования движущихся узлов от эталонного, при этом по времени приема сходных акустических сигналов от датчиков определяют местонахождение предполагаемого дефекта в узле, а по характеру акустического сигнала определяют тип предполагаемого дефекта, анализируют изменение во времени разницы акустических сигналов от эталонного, получая скорость изменений, и вычисляют время наступления критической неисправности узла и ее тип, вычисленное время сообщают эксплуатирующему движущиеся узлы, осуществляя профилактику образования дефектов, данные предыдущих этапов используют для прогнозирования состояния данных или аналогичных движущихся узлов в будущем времени.
Использование: для комплексного технического мониторинга и прогнозирования состояния строительных и технологических конструкций посредством акустико-эмиссионного сбора данных. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности конструкции прикрепляют по меньшей мере два датчика, улавливающих акустические сигналы, получаемые от динамически развивающихся дефектов в конструкции, а также по меньше мере один датчик виброперемещения, по меньше мере один датчик наклона конструкции и по меньшей мере один датчик линейного перемещения конструкции; полученные акустические сигналы от датчиков, а также сигналы от датчиков виброперемещения, датчиков наклона и датчиков линейного перемещения, полученные на предыдущей стадии, сохраняют; по разнице времени приема сходных акустических сигналов от датчиков определяют местонахождение дефекта, а по характеру акустического сигнала определяют тип дефекта; сохраненные акустические сигналы разделяют по меньшей мере на четыре группы по их источнику: пассивный источник, характеризующийся монотонным уменьшением активности, амплитуды и/или энергии сигнала во времени и насыщением параметров акустической эмиссии, активный источник, характеризующийся квазипостоянными значениями активности, амплитуды и/или энергии во времени и линейной зависимостью от времени параметров акустической эмиссии, критически активный источник, характеризующийся постоянным приростом значений активности, амплитуды и/или энергии во времени и отклонением от линейной временной зависимости в сторону увеличения значений параметров акустической эмиссии, закритически активный источник, характеризующийся дальнейшим существенным увеличением значений активности, амплитуды и/или энергии во времени и существенным отклонением от линейной временной зависимости в сторону увеличения значений параметров акустической эмиссии, сигналы от датчиков виброперемещения, датчиков наклона и датчиков линейного перемещения считают критическими или закритическими, если хотя бы один из них выходит за заранее установленные рамки либо выход за установленные рамки имеет высокое значение.
Использование: для мониторинга и прогнозирования состояния строительных и технологических конструкций посредством акустико-эмиссионного сбора данных. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности конструкции прикрепляют по меньшей мере два датчика, улавливающих сигналы акустической эмиссии, получаемые от динамически развивающихся дефектов в конструкции; акустические сигналы от датчиков, полученные на первой стадии, сохраняют; по разнице времени приема сходных акустических сигналов от датчиков определяют местонахождение дефекта, а по характеру акустического сигнала определяют тип дефекта; сохраненные акустические сигналы разделяют по меньшей мере на четыре группы: пассивный источник, характеризующийся монотонным уменьшением активности, амплитуды и/или энергии сигнала во времени и насыщением параметров акустической эмиссии; активный источник, характеризующийся квазипостоянными значениями активности, амплитуды и/или энергии во времени и линейной зависимостью от времени параметров акустической эмиссии; критически активный источник, характеризующийся постоянным приростом значений активности, амплитуды и/или энергии во времени и отклонением от линейной временной зависимости в сторону увеличения значений параметров акустической эмиссии; закритически активный источник, характеризующийся дальнейшим существенным увеличением значений активности, амплитуды и/или энергии во времени и существенным отклонением от линейной временной зависимости в сторону увеличения значений параметров акустической эмиссии; полученные данные используются для мониторинга конструкций, причем для первых двух групп источников устанавливается режим наблюдения, а для двух следующих - режим оповещения о появлении и местоположении критических и/или закритически активных источников, при этом контролируется переход первых двух групп источников в последующие две группы; данные первых трех групп используют для прогнозирования состояния строительных и технологических конструкций в будущем времени.
Использование: для непрерывного или периодического акустико-эмиссионного сбора данных в целях прогнозирования технического состояния объектов. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности и/или внутри объекта, либо в его полости, либо в среде, заполняющей полости, созданной естественно или искусственно, размещают по меньшей мере два датчика, улавливающих непрерывно или периодически сигналы акустической эмиссии, получаемые от динамических процессов в объекте; полученные в первой стадии сигналы от датчиков сохраняют; по разнице времени приема сходных сигналов от датчиков определяют локализацию процесса в объекте, а по характеру сигнала определяют тип процесса и полученные данные также сохраняют; сохраненные данные используют для построения стохастических или детерминированных функций, зависящих от времени и описывающих процессы в объекте с учетом места их локализации; на основе полученных на предыдущей стадии функций определяют тренды развития динамических процессов в объекте, тем самым прогнозируя его техническое состояние в заданный момент или интервал будущего времени.

Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано в качестве метода неразрушающего контроля при оценке технического состояния металлоконструкций объектов. Сущность: осуществляют нагружение испытуемого образца в два этапа нагрузкой до его максимальной деформации, с одновременной регистрацией сигналов акустической эмиссии прибором, на первом из которых осуществляют кратковременное обжатие троекратно до максимальной деформации, на втором осуществляют нагружение образца постоянной нагрузкой до максимальной деформации и выдерживают определенное время.
Использование: для акустического мониторинга ходовой части транспортного средства. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют получение информации в виде акустического сигнала с ходовой части транспортного средства посредством установленных на ее элементах акустических датчиков, передающих получаемый акустический сигнал в вычислительный модуль, обработку сигнала, получение сведений о состоянии ходовой части, сравнение их с нормативными значениями, выдачу результата, получаемый акустический сигнал разделяют на группы по принципу локализации и относят каждую группу к соответствующему узлу ходовой части, далее обрабатывают сигналы каждой группы в отдельности по индивидуальному алгоритму, получают сведения о характеристиках звукового сигнала и его источнике, о состоянии узлов ходовой части, сравнивают с нормативными значениями для каждого узла, полученными ранее на исправном транспортном средстве, выводят результаты для каждого узла с возможностью вывода информации по каждому элементу узла, при этом в каждой группе сигналов, разделенной по принципу локализации, сигналы распределяют по мощности и частоте, причем сигналы с максимальными значениями мощности, а также сигналы с минимальными и максимальными значениями частоты относят к пороговым, которые затем сравнивают с нормативными значениями для каждого узла, в случаях выхода пороговых значений за диапазоны нормативных, считают, что элемент узла неисправен и выдают сигнал.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для мониторинга и диагностики технического состояния, оценки остаточного ресурса подшипниковых узлов, зубчатых передач, генераторов, вспомогательных приводов экипажной части пассажирских вагонов, вращающихся частей систем вентиляции, отопления и кондиционирования, а также других подвижных нагруженных узлов пассажирских вагонов железных дорог. Способ диагностики технического состояния узлов пассажирского вагона, представляющих собой подшипниковый узел и/или зубчатую передачу, и/или вращающуюся часть, заключается в непрерывном измерении значений сигналов акустической эмиссии в процессе эксплуатации пассажирского вагона при его эксплуатационных нагрузках в режиме реального времени с помощью акустико-эмиссионного датчика (1), установленного на корпусе каждого диагностируемого узла пассажирского вагона. Измеренные значения сигналов посредством каналов (8) связи передают по меньшей мере на один промежуточный аналитический блок (2), установленный в пассажирском вагоне, с помощью которого осуществляют обработку принятых сигналов и отправку их посредством каналов (9) связи на центральный аналитический блок (3), расположенный на рабочем месте проводника пассажирского вагона. С помощью центрального аналитического блока (3) осуществляют расчет ресурса каждого диагностируемого узла и информирование о техническом состоянии каждого диагностируемого узла пассажирского вагона. Изобретение обеспечивает диагностику и контроль подшипниковых узлов и зубчатых передач пассажирского вагона в процессе его эксплуатации и без необходимости вывода из эксплуатации и постановки его на проверочные линии и своевременное выявление дефектов подшипниковых узлов и зубчатых передач пассажирского вагона. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-06-15 2021-07-26T08:20:41
Наверх