Vibrācijas signāla lietojums slēdnīkā
Vibrācijas signāla analīze pārtraukuma izslēguma (CB) veselības uzraudzībai
Ievads
Pārtraukuma izslēguma (CB) atvēršanas un slēgšanas procesos tiek ģenerēts vibrācijas signāls. Šis signāls satur vērtīgu informāciju par iekārtas veselības stāvokli, tostarp lūkas kontakta atvēršanas momentu, kas var norādīt uz noliekošanos, mehāniskiem problēmām vai citām potenciālajām problēmām. Viens no kritiskajiem aspektiem CB veselības uzraudzībā ir kontaktu izsmilšanās mērīšana, kas attiecas uz arku kontaktu progresīvu saīsināšanos materiāla zuduma dēļ katrā operācijā.
Kontaktu izsmilšanās mērīšana
Pārtraukuma izslēguma (CB) arku kontakti progresīvi saīsinās, jo tie tiek izsmilti katrā operācijā. Šis izsmilšanas process rada aizkavējumu arku kontaktu pieskaršanās laikā, ko var uztvert, izmantojot vibrācijas signālus. Ierosinātais paņēmiens ietver vibrācijas signāla mērīšanu no CB ādas, izmantojot pieaccelerometru. Iegūtās dati var tikt izmantoti divos galvenajos veidos:
Vibrācijas modelīšu salīdzināšana ar referenci:
Atšķirības kvantificēšana: Salīdzinot iegūto vibrācijas modeli ar referenčo ierakstu (zināmu CB veselīgo stāvokli), iespējams kvantificēt atšķirību starp abiem. Šis salīdzinājums var palīdzēt identificēt izmaiņas CB uzvedībā laikā, piemēram, palielinātas aizkaves kontaktu pieskaršanās dēļ izsmilšanās.
Sliekšņa balstīta uztvere: Var iestatīt sliekšņu, lai aktivizētu brīdinājumu, ja atšķirība pārsniedz noteiktu līmeni, kas norāda, ka kontakti ir noliekojušies būtiski un iespējams, ka nepieciešama apkope vai aizvietošana.
Laika intervāla uztvere:
Laika intervāla analīze: Analizējot laika intervālu starp galvenajiem notikumiem vibrācijas signālā (piemēram, kontaktu atvēršanas un slēgšanas moments), iespējams uztvert izmaiņas CB mehāniskajā laikā. Piemēram, kā kontakti noliekojas, laika intervāls starp atvēršanas sākumu un faktisko kontaktu atdalīšanos var palielināties, norādīdams uz progresīvu izsmilšanos.
Mehānisko problēmu uztvere
Vibrācijas analīzi var izmantot arī, lai uztvertu mehāniskas problēmas CB. Viena efektīva metode šim nolūkam ir Dinamiskā laika deformācija (DTW) algoritma izmantošana, kas savieno un salīdzina laika rindas datus, pat ja tie nav perfekti sinhronizēti. DTW ir īpaši noderīgs, lai uztvertu mazas izmaiņas vibrācijas modelī, kas var norādīt uz mehāniskām anomalijām, piemēram, netīkstību, labākās komponentes vai noliekošanos kustīgos daļās.
Soļi DTW izmantošanai CB vibrācijas analīzē:
Datu iegūšana:
Uzstādiet pieaccelerometrus uz CB ādas, lai iegūtu vibrācijas datus atvēršanas un slēgšanas operācijās.
Iegūstiet pamatdatus (referenci) no veselīga CB salīdzināšanai.
Apstrāde:
Filtrējiet un normalizējiet vibrācijas signālus, lai noņemtu troksni un nodrošinātu vienmērību dažādos mērījumos.
Sadaliet vibrācijas datus atbilstošos laika intervālos, kas atbilst specifiskiem notikumiem (piemēram, kontaktu atvēršana, kontaktu slēgšana).
DTW algoritma pielietojums:
Pielietojiet DTW algoritmu, lai salīdzinātu iegūtos vibrācijas modelus ar referenci.
Aprēķiniet attālumu (vai līdzības skaitli) starp abiem modeļiem. Lielāks attālums norāda uz lielāku novirzi no normālas darbības.
Anomaliju uztvere:
Iestatiet sliekšņus DTW attālumam, lai identificētu, kad vibrācijas modelis būtiski atšķiras no referenci.
Izmantojiet šos sliekšņus, lai atzīmētu potenciālas mehāniskas problēmas, piemēram, netīkstību, noliekošanos vai citas defektas.
Nepārtraukta uzraudzība un periodiska mērīšana:
Ievērojiet nepārtrauktu uzraudzību, regulāri iegūstot vibrācijas datus un salīdzinot tos ar referenci, izmantojot DTW.
Veiciet periodiskas mērīšanas, lai sekotu CB ilgtermiņa veselībai un uztvertu tendences mehāniskās degenerācijas ziņā.
Piemērs: Vibrācijas analīze ar DTW augstsprieguma (HV) CB
Sniedzamajā diagrammā tiek parādīta vibrācijas analīze, izmantojot DTW, augstsprieguma (HV) CB. Diagramma droši parāda šādu:
X ass: Laiks (vai parauga indekss), kas atbilst CB darbības laikposmam (atvēršana vai slēgšana).
Y ass: Vibrācijas amplitūda vai izlaidētais rādītājs (piemēram, paātrinājums) no pieaccelerometra.
Referenča līkne: Gluda līkne, kas atspoguļo veselīga CB vibrācijas modeli.
Testa līkne: Iespējams, neregulāra līkne, kas atspoguļo CB ar aizdomīgām mehāniskām problēmām vibrācijas modeli.
DTW attālums: Vērtība vai līkne, kas parāda līdzību vai nelīdzību starp referenci un testa līknēm. Lielāks DTW attālums norāda uz lielāku novirzi no normālas darbības.
Analizējot DTW attālumu laikā, iespējams uztvert izmaiņas CB mehāniskajā uzvedībā, piemēram, palielinātu noliekošanos vai netīkstību, pat pirms šīs problēmas kļūst kritiskas.
Secinājums
Vibrācijas signāla analīze, īpaši izmantojot Dinamisko laika deformāciju (DTW), sniedz spēcīgu diagnostikas rīku pārtraukuma izslēgumu (CB) veselības uzraudzībai. Salīdzinot vibrācijas modelis ar referenci un uztverot izmaiņas galveno notikumu laika intervālos, iespējams identificēt mehāniskas problēmas, monitorēt kontaktu izsmilšanos un prognozēt iespējamas neveiksmes. Šī metode ir piemērota gan nepārtrauktai uzraudzībai, gan periodiskiem inspekcijām, nodrošinot, ka CB paliek uzticami un droši visā darbības laikā.
