Мониторинг вибрации: история и будущее
Технология обнаружения вибрации существует менее 100 лет. И все же за это время она стала основным продуктом в производственных и промышленных условиях, здравоохранении, мобильных телефонах или планшетах и многом другом. Определение направления, интенсивности и колебаний вибрации является обычным делом в нашем современном мире, особенно в промышленных или коммерческих помещениях, где простой активов может привести к производственным потерям или проблемам со здоровьем.
Так же, как и в случае с технологиями за последнее столетие, мониторинг вибрации Датчики значительно эволюционировали с тех ранних дней. В то время как в начале прошлого века ученые только что разработали акселерометры; сегодня люди носят их на руках или в карманах. И так же, как в обществе, если мы хотим знать, куда мы идем, иногда лучше оглянуться назад.
Предварительно компьютеризированные акселерометры
С 1920 по начало 1940-х годов технология измерения вибрации отсутствовала. Однако научные исследования вибраций шли полным ходом. Первые коммерческие акселерометр был простым, но тяжелым прибором, разработанным Б. Макколлумом и О.С. Питерсом в 1924 году. Год спустя инженеры применили его в архитектуре, космонавтике, при регистрации землетрясений и в других промышленных целях — хотя пока он не находился в стадии технического обслуживания.
Хотя ранние акселерометры нашли свое применение, разработка более мелких и точных датчиков никогда не ослабевала. В середине века пьезоэлектрический акселерометр появился на рынке и по сей день продолжает революционизировать технологию измерения вибрации.
Промышленные детекторы вибрации
К 1950-м годам корпорации создавали приборы для обнаружения вибрации в масштабах массового производства. Ранние пионеры в области вибрационной технологии, такие как Bruel and Kjaer (B&K), Columbia Research Labs или Gulton Manufacturing, разработали технологию акселерометров для конкретных применений в промышленных областях.
В разгар Второй мировой войны Пер В. Брюль и Вигго Кьяер1 создали свою компанию (B&K). Они разработали первый в мире пьезоэлектрический акселерометр, сделанный из сегнетовой соли. Идея была проста: приложив акселерометр к машине, можно было определить направление, интенсивность и частоту вибрации, а также определить, когда эта машина может быть ближе к отказу.
Вибрационные технологии после Второй мировой войны
В шестидесятых годах к счетчикам были добавлены настраиваемые аналоговые фильтры, чтобы пользователи могли различать частоты. Ценно при устранении неполадок в активах с подключенными компонентами. B&K также выпустила свой первый портативный счетчик, тоже первый в мире.
Примерно в это же время начали развиваться методы обнаружения и анализа вибрации с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) (БПФ — это алгоритм преобразования сигнала во временной области в сигнал в частотной области). Эти устройства могли не только захватывать, но и записывать данные. Однако, при весе около 75 фунтов они были немного непрактичны. Чтобы технология вибрации могла применяться в повседневном обслуживании, она должна была быть простой в использовании.
В конце 80-х годов произошел взрыв в области микропроцессоров, как в персональных, так и в промышленных вычислительных мощностях. По мере того, как технологии уменьшались, они становились все более портативными. В статье 1998 года под названием «Пятьдесят лет истории акселерометров для ударов и вибрации (1940-1996)» Патрик Л. Уолтер был лаконичен в своем заключении:
«С момента своего создания рынок акселерометров значительно расширился… Текущие темпы развития технологий в области микродатчиков и микроэлектроники указывают на то, что в будущем расширение числа производителей и возможностей акселерометров будет происходить еще более быстрыми темпами, чем в прошлом».
И это было опубликовано более 20 лет назад. С тех пор, технология мониторинга вибрации набрал обороты и развился еще дальше.
Меньше вибрационных устройств, больше данных
В течение первой половины нового тысячелетия технология вибрации продолжала уменьшаться в размерах, обеспечивая при этом все большую емкость данных. Это было примерно в то время, Fluke вступила в борьбу со своим популярным Fluke 810 Измеритель спектра вибрацииЭти измерители использовали общий спектр вибрации для предоставления подробного описания и визуального представления интенсивности вибрации.
Более поздние итерации Fluke 810, и последующий 805, могли отправлять данные в облачное программное обеспечение одним нажатием кнопки. Подключение данных к облачным репозиториям и анализ вибрации Программное обеспечение открыло мир обслуживания вибрации из рук немногих в ладони многих. Анализ вибрации больше не был дорогостоящей экспертизой; он был демократизирован. Любой человек с любым уровнем опыта мог снять показания вибрации, отправить их в программное обеспечение и подготовить анализ вибрации для их обзора.
За десятилетие с момента выпуска своего первого продукта для измерения вибрации компания Fluke разработала несколько уровней датчиков обнаружения вибрации, от ручных измерителей до новейших технологий подключенных датчиков. Они были выведены на рынок компанией Fluke Reliability, подразделением Industrial Internet of Things компании Fluke Test and Measurement Tools.
Спектр против общего анализа
Спектральный анализ использует БПФ для реконструкции сигнала во временной области с помощью серии гармонических синусоид.
Общий анализ гораздо проще: взять исходный сигнал во временной области и присвоить данным одно общее значение вибрации.
Сегодняшний день ведет в будущее
Сегодняшние датчики и реальность предиктивного обслуживания напрямую ведут к будущему предписывающего обслуживания, улучшенного IIoT. Будущее, в котором программное обеспечение будет информировать бригады по обслуживанию о том, когда, где и почему выполнять обслуживание.
Беспроводные датчики вибрации Azima Accel 310™
Еще один недавний запуск Fluke Reliability включает в себя коллекцию Беспроводные датчики вибрации Azima Accel 310™Эти высокочастотные датчики позволяют специалистам по техническому обслуживанию отслеживать состояние оборудования и получать более глубокий анализ данных. Выявление первопричины неисправности помогает специалистам по техническому обслуживанию повышать надежность оборудования и продлевать пиковые эксплуатационные показатели. Помимо датчиков, датчик вибрации для анализа также поставляется с сервисами от экспертов Fluke Reliability.
Ассортимент вибрационных систем Prüftechnik
Prüftechnik также обладает глубоким опытом в технологии профилактического обслуживания, с такими решениями, как портативные инструменты измерения вибрации, проводные датчики и услуги мониторинга состояния. Для портативных устройств сбора и анализа вибрации их серии VibScanner и VibXpert не имеют себе равных. А те, кому требуется более строгий и круглосуточный мониторинг, могут воспользоваться программным обеспечением и услугами онлайн-мониторинга состояния Prüftechnik, чтобы обеспечить бесперебойную работу.
Чтобы узнать больше о мониторинге вибрации, запишитесь на чат с одним из наших опытных сотрудников.
Ресурсы: Уолтер, Патрик Л. «Обзор: история акселерометров для ударов и вибрации за пятьдесят лет (1940–1996 гг.)». Semantics Scholar. Инженерный факультет Техасского христианского университета, Форт-Уэрт, Техас, 7 декабря 1998 г. shorturl.at/aioDI. История пьезоэлектрического акселерометра. Brüel & Kjær, компания HBK. Доступ 17 ноября 2021 г. shorturl.at/elCGV.
