Примеры тепловизионной диагностики

Лекция 7 Примеры тепловизионной диагностики Объектом тепловизионного мониторинга является практически всё наполнение корабля: контактные соединения в открытых и закрытых распределительных устройствах, электродвигатели приводных насосов, потокорегулирующая арматура, теплоэнергетическое оборудование и т.п. Ниже приводятся конкретные примеры применения тепловизора для оценки состояния ТС корабля. Дизель. На рис.17 показано тепловое изображение и фотоизображение торца дизеля 4Ч8,5/11 со стороны первого цилиндра. Рис.17 Как видно на рисунке, на торце корпуса дизеля со стороны 1 цилиндра, в месте стыка головки и блока цилиндров зафиксировано локальное повышение температуры. На участке протяженностью примерно 70 мм по горизонтали и 30 мм по вертикали температура поверхности возрастала от 105,5 °С до 126,8 °С. Температурный градиент при этом составил на каждые 10 мм 2,7 °С по горизонтали и 7,1 °С по вертикали, в то время как у остальных поверхностей он не превышает 0,5 ° во всех направлениях. Распределение температуры по профильной линии Р торца дизеля представлено на рис.18. Рис.18 Тепловое состояние системы отвода отработавших газов этого же дизеля со стороны коллектора также выявило аномальное распределение температур (рис.19). Рис.19 На рис.20 показана термопрофилограмма (по линии Р), которая позволила установить, что температура отработавших газов на выходе 1и3 цилиндров на 120…140 °С ниже, чем на выходе 2и4 цилиндров. Диагноз: возможными причинами уменьшения температуры отработавших газов, а следовательно, и температуры выхлопных коллекторов, могут быть нарушения в работе механизма газораспределения, прежде всего, неплотное прилегание посадочных поясков нижних тарелок клапанов к соответствующим поверхностям сёдел. Рис.20 Электродвигатель. На рис.21 представлено фото электродвигателя и наложенное на фото термоизображение области подшипникового узлы со с стороны привода. Рис.21 Как видно на шкале распределения температур, наибольшее значение составляет температура порядка 60°С, что свидетельствует о неудовлетворительном состоянии подшипника. Повышение температуры подшипника может быть вызвано либо недостаточной смазкой, либо старением смазки, либо началом разрушения подшипника. Более точный диагноз можно поставить, применив вибрационный метод диагностики. Приборы вибрационной диагностики Примерами таких приборов-анализаторов могут служить, например: Кварц-2, Топаз, Спектр 07 или др., позволяющие на основе анализа спектра сигнала вибрации установить дефект подшипника качения, зубчатой передачи или других кинематических узлов оборудования (рис.22). Рис.22 Принцип работы приборов данного типа можно пояснить на примере следующей обобщённой блок-схемы (рис. 23): П ВП УЗ МУ USB порт СП АЦП USB Flash КЛ ЖКД Рис.23 Вибрация посредством вибропреобразователя (ВП), установленного в требуемой точке контроля объекта преобразуются в пропорциональный электрический заряд. Затем передается на усилитель заряда (УЗ), расположенный в корпусе ВП, где преобразуется в сигнал напряжения, который поступает на масштабирующий усилитель (МУ), а затем на АЦП. С АЦП цифровой эквивалент сигнала напряжения передается в сигнальный процессор (СП). СП на основе выбранного меню (посредством клавиатуры (КЛ)) обрабатывает сигнал и представляет его в функции времени виброускорения, виброскорости или вибросмещения, либо в виде спектра. Полученные результаты отображаются на жидкокристаллическом дисплее (ЖКД). Программы обработки измерительной информации (при загрузке из ПК) и результаты хранятся в энергонезависимой памяти (П) и могут быть переданы по линии связи посредством порта или «сброшены» на флэшпамять. Возможности приборов данного типа следующие: • Измерение частоты вращения ротора оборудования; • Измерение ОУВ (общего уровня вибрации) в соответствии с ГОСТ ИСО 10816; • Запись и анализ временного сигнала, спектра огибающей вибрации, прямого спектра; • Работа с программным обеспечением (автоматический анализ с выводом вида и степени развития дефекта узла, рекомендаций по дальнейшей эксплуатации, сроками безаварийной работы, ведение баз данных диагностируемых узлов и создание отчетов, ручной анализ спектров вибрационных сигналов). Диагностируемыми узлами и выявляемыми дефектами являются: Узел Дефект Подшипники качения - Дисбаланс, перекос подшипника при посадке, неоднородный радиальный натяг - Износ дорожки качения наружного и внутреннего кольца - Коррозия, трещины на поверхности тел качения; на дорожке качения наружного и внутреннего кольца - Износ сепаратора - Проскальзывание кольца - Ухудшение качества смазки Зубчатые передачи - Дефект зацепления - Дефекты на оси Подшипники скольжения - Дисбаланс - Неуравновешенность вала, автоколебания вала - Перекос подшипника - Износ вкладыша подшипника - Удары в подшипнике Рабочие колеса - Неуравновешенность вала, автоколебание вала - Бой рабочего колеса - Дефект лопастей - Неоднородность потока - Кавитация жидкости Ременные (цепные) передачи - Бой ведущего и ведомого шкива (шестерни) - Дефект ведущего и ведомого шкива (шестерни) - Дефект ремня (цепи) Машины переменного тока - Дисбаланс ротора, агрегата - Дефект крепления опор, обмоток статора - Неравномерный зазор в статике, в динамике - Искажение формы напряжения питания Машины постоянного тока - Дисбаланс ротора, агрегата - Дефект крепления опор, обмоток якоря, системы возбуждения, щеточно-коллекторного узла - Пульсация напряжения питания 1. 2. 3. 4. Последовательность основных подготовительных действий и работа с приборами данного типа включает: Построение в ПК базы данных местоположения диагностируемого оборудования КЭО и его узлов (создание маршрутной карты). Создание базы геометрических параметров узлов и частот их вращения. Передача конкретных баз данных из ПК в прибор. Проведение измерений. Датчик на магните устанавливается в непосредственной близости к диагностируемому узлу. После снятия сигнала вибрации выполняется функция экспресс-диагностики непосредственно в приборе. Передача данных в ПК для автоматического диагностирования узлов и выполнения отчета с описанием вида дефекта, степени его развития, сроком ожидаемой безотказной работы и рекомендациями по дальнейшей эксплуатации узла.