旋转机械监测技术的分类与应用
技术分类
旋转机械是工业上应用最广泛的机械。许多大型旋转机械,如:离心泵、压缩机、汽轮机、电动机、风机、回转窑等,是工业行业中的关键设备。在这些旋转机械朝着大型化发展的过程中,出现了大量的因强度、结构、振动、噪声、可靠性以及材料与工艺等问题产生的设备故障与工业事故。
因此对旋转类机械的状态进行监测是预防和提前查找设备故障以及避免事故发生的重要措施。
旋转机械监测技术,主要有传统的振动监测与分析技术、温度监测及热成像技术、铁谱分析技术、电流分析技术、过程量监测技术。也包括近些年应用逐步完善的油液监测技术、噪声监测技术,同时应力波监测技术、3D视觉增强等新技术也已经被成功应用在工业检测中。
上一篇文章我们就旋转机械振动监测技术进行概述,本次我们再来探讨一下其他技术手段的应用。
产品占比
仅以旋转机械的状态监测而言,各技术产品的投入占比大致如下:
覆盖范围
受限于产品与技术自身的特性限制,各种设备监测技术的侧重方向与覆盖范围也有所不同:
温度监测及热成像技术
利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形,经过放大处理,送到显示器上形成二维可视化的红外热像图,检测人员通过观察热成像的分布与变化,确定故障位置。该技术具有遥测方便、安全,灵敏度高,费用较低等特点。
铁谱分析技术
转子部件磨损产生的磨屑微粒进入润滑油,在油液中呈悬浮状,这些微小的磨损颗粒带来了机械设备故障的重要信息,在不停机、不解体的情况下,通过对磨粒特征如形态、尺寸、表面形貌,以及数量、粒度分布、材料成分进行分析、对比,从而得出机械设备的运行状态。它主要是利用高梯度的强磁场把碎屑按粒度大小分离出来,通过色泽判断成分,用光学或电子显微镜观察,对照“标准铁谱图集”,判断磨损的部件情况。
制谱仪
直读铁谱仪
铁谱成像
电流分析技术
电机电流是一个检测电动机故障的非常好的状态监测参数,在不影响电动机运行的条件下对电流和电压信号进行频谱分析可检测各种故障。电机电流分析包括对负载电流、启动电流和相电流的监测与分析,这对于确保电机安全、高效运行具有重要意义。通过准确测量和分析这些电流参数,可以及时发现并解决潜在的问题,保障电机的正常运行。
过程量监测技术
从水处理厂到石化设施,大多数工业过程都依赖于各种工艺仪表。如温度和压力变送器、流量计、气体和液体分析仪等设备,被用于确保精确的监测和控制工艺流程。过程量监测可以从侧面反应旋转机械的运行状态,并排查因工艺调整、管路堵塞、介质变化等外部因素对旋转设备造成的影响。
油液监测技术
新型的油液在线监测系统可结合一体式油液检测仪,同时监测磨损颗粒、污染度、40℃运动粘度、实时运动粘度、动力粘度、密度、油品品质(介电常数)、含水率、饱和度、水含量(PPM值)、温度等30余个指标,实现油品的智能监测与实时预警。
噪声监测技术
声学成像仪是一种新型的泄漏、局放、异响等声源识别定位测试设备。视频声学成像仪原理是利用高精度MEMS微型数字麦克风阵列、采用高分辨率波束形成技术,对稳态、瞬态、运动声源进行快速识别定位。适用于快速准确的确定设备泄漏、局放、异响位置,迅速地进行问题的排查和隐患的消除,从而保障生产的正常运行。
其他新兴技术的应用
应力波监测技术在变速变载、低速重载、恒速恒载类型的旋转机械的监测中,以早期准确发现、微弱运动能量可侦听、强振动环境可适应的特性发挥了重要作用。
其他新兴技术的应用
3D视觉检测系统可实时精准检测刮板运输机链条、物料输送机皮带,及时识别并预警刮板链条的形变、断裂与皮带的撕裂、刮扯,在运用中取得了良好的效果。

