機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生范圍廣泛的聲音, ULTRAPROBE僅專注于接收其中的高頻短波部分,并探測(cè)其聲幅和音質(zhì)的細(xì)微變化。通過(guò)“外差法”將接收到的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為人耳可聽(tīng)范圍內(nèi)的聲音信號(hào),這樣就可以通過(guò)觀察儀表,用耳機(jī)收聽(tīng),進(jìn)而對(duì)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
利用ULTRAPROBE超聲波檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
1. 先于紅外和振動(dòng)技術(shù),檢測(cè)到早期的故障狀態(tài)。
2. 應(yīng)用廣泛,包括任何種類的高速和低速軸承。
3. 超聲波是一種高頻短波信號(hào),可以過(guò)濾掉大部分環(huán)境噪音。
4. 檢測(cè)方法簡(jiǎn)單而實(shí)用,僅需少量培訓(xùn)。
5. 可以記錄數(shù)據(jù),并和電腦相連,可以進(jìn)行趨勢(shì)分析。
6. 儀器配有接口,可以和振動(dòng)分析技術(shù)相結(jié)合使用。
超聲波軸承監(jiān)測(cè)
檢測(cè)內(nèi)容
1. 早期失效狀態(tài)
2. 軸承表面摩擦腐蝕
3. 軸承過(guò)度潤(rùn)滑
4. 軸承潤(rùn)滑短缺
軸承故障模式
根據(jù)NASA(美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局)的研究結(jié)果,超聲波監(jiān)測(cè)可以提供早期的軸承故障預(yù)警,并且已經(jīng)建立各階段的軸承故障模式:
超過(guò)基線8dB表明預(yù)故障或潤(rùn)滑短缺
12dB表明各種故障模式已經(jīng)開(kāi)始
16dB表明進(jìn)一步的故障狀態(tài)
35-50dB增加表明已經(jīng)進(jìn)入災(zāi)難性故障階段
檢測(cè)軸承失效
檢測(cè)軸承問(wèn)題有兩個(gè)基本方法:比較法與歷史趨勢(shì)法。比較法將兩個(gè)或更多的相類似的軸承比較他們潛在的不同。歷史趨勢(shì)法要求定期監(jiān)測(cè)該軸承并做好歷史記錄。 通過(guò)分析軸承歷史記錄,可以輕易的觀察到特定頻率下磨損模式和分貝值的改變。可以在早期發(fā)現(xiàn)軸承問(wèn)題并解決。
比較法
1. 使用接觸式(*)探頭
2. 在選頻盤(pán)上選擇預(yù)定頻率。(如果只有一個(gè)頻率被監(jiān)測(cè),建議用30 kHz)
3. 在軸承座上選擇一個(gè)點(diǎn)作為*的“測(cè)試點(diǎn)”,用接觸式模塊接觸測(cè)試點(diǎn)。超聲波經(jīng)過(guò)的介質(zhì)越多,距離傳播的越長(zhǎng),準(zhǔn)確性就越低。因此需要將探頭直接接觸軸承的外殼。如果這樣有困難,可以接觸加油孔,或者盡量靠近軸承的外殼。
4. 軸承外殼測(cè)量時(shí)盡可能是相同角度而且接觸的是同一區(qū)域。
5. 降低靈敏度以接收到清晰的超聲波信號(hào)。
6. 通過(guò)耳機(jī)仔細(xì)聽(tīng)取軸承信號(hào)音質(zhì)作出適當(dāng)判斷。
7. 選擇相同型號(hào),和相似負(fù)載與轉(zhuǎn)速的軸承聽(tīng)其音質(zhì)。
8. 比較讀數(shù)的不同與音質(zhì)的不同。
歷史趨勢(shì)法:
在進(jìn)行軸承監(jiān)測(cè)的歷史趨勢(shì)法之前,需要用比較法來(lái)確定軸承的基線值。
1. 按照上述的1-8步驟進(jìn)行操作
2. 記錄數(shù)據(jù)作為以后的參考
3. 將現(xiàn)在測(cè)試的結(jié)果和之前記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在以后的測(cè)試中,需要保持和之前測(cè)試相同的頻率。
如果分貝值超過(guò)基線12分貝,并伴有音質(zhì)的變化,則表明軸承進(jìn)入早期的失效階段。軸承缺潤(rùn)滑常表現(xiàn)為超過(guò)基線值8分貝,并伴有大的“沙沙聲”。如果猜測(cè)是缺潤(rùn)滑,可以在加注潤(rùn)滑油的同時(shí),觀察儀表的變化。一次加少量的潤(rùn)滑油直到分貝值水平降低至基線值?;蛘呤褂肬ltraprobe 201油脂盒在加潤(rùn)滑油進(jìn)行收聽(tīng)。如果讀數(shù)水平持續(xù)很高且沒(méi)有降低的趨勢(shì),可以考慮軸承進(jìn)入失效模式并且需要經(jīng)常檢測(cè)。
缺少潤(rùn)滑
為了避免缺油,請(qǐng)注意以下事項(xiàng):
1. 由于潤(rùn)滑膜的減少,聲音強(qiáng)度值將增加,如果分貝值超過(guò)基線8分貝且伴有*的“沙沙聲”,可以認(rèn)為是缺油。
2. 在加潤(rùn)滑脂過(guò)程中,保證適當(dāng)?shù)牧渴狗重愔档扔诨鶞?zhǔn)值。
注意:一些潤(rùn)滑脂需要一定時(shí)間才能充分的覆蓋軸承的表面,請(qǐng)每次加入適量的潤(rùn)滑脂。
避免過(guò)度潤(rùn)滑
過(guò)度潤(rùn)滑:
一個(gè)zui軸承失效的一個(gè)常見(jiàn)原因是過(guò)度潤(rùn)滑。潤(rùn)滑過(guò)度產(chǎn)生的壓力經(jīng)常損壞軸承的密封,或引起軸承的過(guò)熱而產(chǎn)生壓力和缺陷。
避免過(guò)度潤(rùn)滑:
1. 如果讀數(shù)維持在基線值上且音質(zhì)良好,請(qǐng)不要加潤(rùn)滑脂。
2. 潤(rùn)滑過(guò)程中,盡可能使用適量的潤(rùn)滑脂使讀數(shù)回到基準(zhǔn)值。
3. 如上所述,注意:一些潤(rùn)滑劑需要時(shí)間覆蓋軸承表面,請(qǐng)每次加入適量的潤(rùn)滑脂。
低速軸承
用超聲波傳感器可以監(jiān)測(cè)低速軸承(低于200RPM)。由于靈敏度范圍和頻率的可調(diào),可以收聽(tīng)到軸承的音質(zhì)。對(duì)于低速軸承(低于25RPM),常需要不考慮讀數(shù)的具體值,僅僅收聽(tīng)音質(zhì)的不同。在這種條件下,通常是大型軸承并且用高粘性的潤(rùn)滑脂。常常僅能夠接收到低程度的聲音信號(hào),因?yàn)闈?rùn)滑脂會(huì)吸收大部分的聲音能量。如果高程度音或“渣渣音”被聽(tīng)見(jiàn),這將表明軸承失效的發(fā)生。
對(duì)于其它低速的軸承,可以用前述的方法設(shè)置基線值并進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
振動(dòng)分析(FFT接口)
超聲波傳感器如Ultraprobe可以和振動(dòng)分析儀器相連,以增強(qiáng)診斷的程序。振動(dòng)分析儀可以和Ultraprobe的耳機(jī)接口連接,這樣,其就可以接收經(jīng)儀器“外差法”處理過(guò)的聲音信息,用來(lái)監(jiān)測(cè)和判斷軸承的狀態(tài)和趨勢(shì),同時(shí)也包括低速軸承。也擴(kuò)展了振動(dòng)儀器的范圍至各種機(jī)械信息記錄,如壓縮機(jī)閥門(mén)的泄漏、氣蝕、齒輪磨損等。如果沒(méi)有振動(dòng)分析儀,通過(guò)專門(mén)的分析軟件如UE的頻譜分析軟件可以通過(guò)電腦對(duì)聲音進(jìn)行記錄和回放。
一般機(jī)械故障解答
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備由于部件磨損、損壞或位置不正而開(kāi)始失效時(shí),超聲波信號(hào)的變化就會(huì)產(chǎn)生。通過(guò)監(jiān)測(cè)聲音模式的改變可以節(jié)省診斷問(wèn)題的時(shí)間和預(yù)算。因此,關(guān)鍵設(shè)備的超聲波監(jiān)測(cè)歷史可以避免無(wú)計(jì)劃的停機(jī)。如果設(shè)備可能在現(xiàn)場(chǎng)失效,對(duì)其進(jìn)行分析,用超聲波傳感器對(duì)于狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的問(wèn)題解決是非常有幫助的。
故障解答/狀態(tài)分析:
1. 使用接觸式(*)探頭
2. 觸碰測(cè)試區(qū) :用耳機(jī)收聽(tīng)聲音并觀察測(cè)量?jī)x器。
3. 調(diào)節(jié)靈敏度直到清楚聽(tīng)到設(shè)備機(jī)械運(yùn)作的聲音且儀器的強(qiáng)度顯示來(lái)回波動(dòng)。
4. 用探頭觸碰各種可疑區(qū)域
5. 如果存在環(huán)境噪音,并影響目前的測(cè)試,可以嘗試:接觸設(shè)備直到聽(tīng)到潛在問(wèn)題的聲音或緩緩調(diào)節(jié)頻率直到聽(tīng)到清楚的問(wèn)題聲音。
6. 專注于問(wèn)題的聲音,當(dāng)使用接觸式探頭時(shí),常需要緩緩調(diào)節(jié)儀器的靈敏度,以對(duì)問(wèn)題聲音的zui大點(diǎn)進(jìn)行定位。
運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)測(cè):為了掌握和預(yù)知運(yùn)行設(shè)備的潛在問(wèn)題,有必要建立數(shù)據(jù)庫(kù)并觀察其數(shù)據(jù)的變化??梢酝ㄟ^(guò)儀器本身進(jìn)行讀數(shù)的數(shù)據(jù)錄入,也可以通過(guò)存儲(chǔ)卡或錄音設(shè)備對(duì)聲音進(jìn)行記錄。
注意:在對(duì)任何種類的設(shè)備進(jìn)行診斷時(shí),知道設(shè)備如何運(yùn)作是非常重要的。對(duì)設(shè)備聲音變化的解釋常基于對(duì)測(cè)試設(shè)備的基本了解。例如,一些往復(fù)式壓縮機(jī),在進(jìn)氣端管道閥門(mén)的診斷,取決于對(duì)正常情況下清晰的咔嗒聲與在“內(nèi)漏”情況下含混的咔嗒聲的理解。
壓縮機(jī)好的閥門(mén) 壓縮機(jī)問(wèn)題閥門(mén)
在齒輪箱檢測(cè)中,在脫齒之前會(huì)檢測(cè)到異常的咔嗒聲,需要了解正常狀況下齒輪的聲音。
齒輪脫齒
其它輔助
其它輔助:可能在某些情況下接近軸承是非常困難的。如,一些復(fù)雜機(jī)械中,軸承包含在設(shè)備的內(nèi)部區(qū)域,只有潤(rùn)滑管延伸到外面的箱體。如果潤(rùn)滑管是可傳導(dǎo)信號(hào)的金屬,如黃銅,軸承還是可以檢測(cè),并設(shè)定潤(rùn)滑的水平。如果是不傳導(dǎo)聲音信號(hào)的材料,如塑料,這時(shí)就安裝一種獨(dú)立的可以傳導(dǎo)聲波的組件,以進(jìn)行軸承的監(jiān)測(cè)。該組件可以通過(guò)橡膠屏蔽材料屏蔽機(jī)械內(nèi)部的環(huán)境噪音。如果不能放置傳導(dǎo)聲波的組件,還有以下方案??梢栽谳S承外罩上*安裝傳感器,用電纜連接到外面。這種電纜可以和專門(mén)的連接件相連,方便的插入超聲波的傳感器,如下圖所示。
超聲的優(yōu)點(diǎn)
超聲波狀態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)有很多:
使用者可以實(shí)時(shí)的聽(tīng)到運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)備的聲音
超聲波是一種方向性很強(qiáng)的信號(hào),可以幫助操作者辨別聲源
超聲波提供失效狀況的早期預(yù)警提示
外差后的聲音信號(hào)可以記錄并可以在電腦上進(jìn)行分析
在電腦上分析聲音樣本的同時(shí),可以聽(tīng)到樣本的聲音
聲音樣本可以在振動(dòng)分析儀上使用,提供更高的解決方案
超聲波可以監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑短缺并避免潤(rùn)滑過(guò)度
超聲波儀器在潤(rùn)滑狀態(tài)檢測(cè)程序中是非常有效的
超聲波可以有效的監(jiān)測(cè)低速軸承
超聲波可以有效的監(jiān)測(cè)任何速度的軸承
軟件可以提供趨勢(shì)分析,報(bào)警組和分析的重要數(shù)據(jù)
超聲波可以監(jiān)測(cè)氣蝕問(wèn)題
超聲波可以檢測(cè)齒輪磨損
超聲波儀器可以使用在噪音的環(huán)境中
超聲波儀器可以輔助其它技術(shù)使用