производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр
Моніторинг стану устаткування

Моніторинг стану виходу з ладу - це вимір конкретних параметрів обладнання з виявленням ознак будь-яких значних змін, які можуть вказувати на насувається відмову.

Що таке моніторинг стану?

Моніторинг стану визначається як вимір конкретних параметрів обладнання, таких як вібрація в машині, її температура або стан масла, з урахуванням будь-яких значних змін, які можуть вказувати на насувається відмову. Постійний моніторинг стану обладнання та відстеження будь-яких порушень, які зазвичай скорочують термін служби активу, дозволяє планувати технічне обслуговування або інші профілактичні дії для вирішення проблеми (проблем) до того, як вони переростуть в більш серйозні відмови.

Моніторинг стану - важливий компонент профілактичного обслуговування. Дані, зібрані в результаті моніторингу стану з плином часу, надають цінну інформацію про поточний і історичному стані активу. Цю еволюцію машини можна використовувати для прогнозування того, як актив буде працювати з плином часу і як він може погіршитися, що дозволяє планувати технічне обслуговування на основі цих прогнозів. Це відомо, як профілактичне обслуговування - обслуговування, засноване на тому, які відмови можуть відбутися, і яке обслуговування слід запланувати для запобігання таких відмов.

Методи моніторингу стану зазвичай використовуються на обертовому обладнанні (редуктори, поршневі машини, відцентрові машини і т. Д.), Резервних або вторинних системах та іншому обладнанні, такому як компресори, насоси, електродвигуни, преси та двигуни внутрішнього згоряння.

Для моніторингу стану використовуються два поширені методи:

  • Моніторинг тенденцій.
  • Моніторинг тенденцій - це безперервне регулярне вимірювання і інтерпретація даних. Він включає в себе вибір відповідного і вимірного показника зносу машини або компонентів і вивчення цієї тенденції, щоб з'ясувати, коли знос перевищує критичну межу. Наприклад, моніторинг тенденцій використовується для регулярного відстеження даних двигуна літака з метою виявлення і діагностики відхилень в роботі двигуна, щоб запобігти вторинні, більш дорогі ушкодження.

  • Перевірка стану.
  • Перевірка стану включає в себе виконання періодичних контрольних вимірювань за допомогою відповідного індикатора під час роботи машини. Інформація з цього методу потім використовується для вимірювання стану машини в заданий час. Прикладом перевірки стану може бути використання оглядового скла для контролю рівня масла, такого як блок контролю стану (CMP), для перевірки стану мастильного матеріалу в машині в режимі реального часу.

    Моніторинг стану за допомогою цих двох методів дає можливість поглянути зсередини на те, як ваші машини і / або компоненти працюють в даний час, і, з плином часу, пропонує історичний звіт про стан машини.

    Переваги стану моніторингу

    Не дивно, що моніторинг стану може мати безліч переваг, включаючи зниження витрат на технічне обслуговування, скорочення часу простою, збільшення терміну служби активів і економію коштів на передчасно замінених ресурсах. Наприклад, ваша система моніторингу стану вимірює кількість шуму, виробленого компонентом. Згодом ви помітите тенденцію до відмови машини незабаром після того, як рівень шуму на компонентах досягне певного рівня. Оскільки у вас є система моніторингу стану, тепер ви можете встановити попередження для цього компонента, коли він досягає цього рівня шуму, що, в свою чергу, дозволяє обслуговуючому персоналу знати, що вони можуть захотіти розглянути питання про заміну компонента.

    Сучасні технології зробили моніторинг стану онлайн (як буде обговорено пізніше), тому датчики і програмне забезпечення з підключенням до Інтернету і бездротовим зв'язком забезпечують цілодобові вимірювання в режимі реального часу. Ці вимірювання передаються в інтегроване програмне забезпечення для аналізу і зберігання наборів історичних даних.

    Інструменти моніторингу стану, які видають дані в режимі реального часу, дозволяють швидше визначити основну причину проблеми, а бездротові датчики на активах автоматично пов'язують співробітників з даними в реальному часі через віддалений доступ за допомогою смартфонів або планшетів.

    Моніторинг стану дозволяє вашому підприємству перейти від реактивного підходу до програми профілактичного обслуговування. Після установки система моніторингу стану забезпечує цілодобові вимірювання без вихідних, демонструючи чітку картину стану вашого обладнання без додаткових витрат праці.

    Методи моніторингу стану

    Методи моніторингу стану стандартизовані ISO і Американським товариством випробувань матеріалів (ASTM). ASTM описує безліч стандартів, в основному стосуються моніторингу стану мастильних матеріалів в процесі експлуатації, в той час як стандарти ISO 13372, 18436, 17359 і 13381 (серед інших) визначають рекомендації з моніторингу стану та діагностики машин.

    Нижче наведені найбільш поширені методи, використовувані для збору даних про поточний стан обладнання.

  • Аналіз вібрації
  • Аналіз вібрації - це процес вимірювання рівнів і частоти вібрації обладнання, а потім використання цієї інформації для аналізу стану машини. Аналіз вібрації може виявити такі проблеми, як дисбаланс, поломки підшипників, механічна нещільність, несоосность, резонанс і власні частоти, несправності електродвигуна, вигнутий вал і навіть кавітація. Було підраховано, що попередження про вібрації можуть забезпечити до трьох місяців завчасності до фактичної відмови. За наведеною вище посиланням можна детально вивчити аналіз вібрації.

    Для такого аналізу вібрації компанія «Укрінтех» пропонує ряд обладнання, такі як:

  • Виброаналізатори серії IVS;
  • Віброметри серії IVS-P1, P3;
  • На мал.1 представлений контроль вібрації, за допомогою віброаналізатора серії IVS

    Малюнок 1 - Контроль вібрації за допомогою віброаналізатора серії IVS.

  • Аналіз мастила
  • Аналіз мастила використовується для регулярного аналізу стану мастильних матеріалів для обладнання, забруднення мастила і зносу устаткування. Процес аналізу мастила включає аналіз вологості, підрахунок частинок, елементний аналіз, кислотні / лужні числа, вимір в'язкості і використання інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR) для визначення декількох інших параметрів. Наприклад, за допомогою спектрографічні аналізу мастила можна визначити хімічний склад мастила для прогнозування можливих проблем. Високий рівень вмісту силікону і алюмінію в мастилі вказує на його забруднення або пісок (силікати алюмінію), а високий рівень заліза вказує на знос компонентів.

    Для віду аналізу, компанія «Укрінтех» пропонує прилади для контролю мастила і нафтопродуктів:

  • Інфрачервона термографія:
  • Інфрачервона термографія - це процес використання тепловізора для виявлення випромінювання (тепла), що виходить від об'єкта, перетворення його в температуру і подальшого відображення цього розподілу температури на зображенні. Це зазвичай використовується для контролю електричних і механічних умов двигунів, підшипників (Ненормальне тертя), вогнетривкої ізоляції і локалізації газу, рідин і рівнів шламу.

    Основна мета інфрачервоної термографії - забезпечити нормальну роботу обладнання шляхом виявлення аномальних теплових характеристик усередині машини, які можуть вказувати на несправність або неефективність.

    Для своєчасного виявлення проблеми на самих ранніх стадіях її виникнення в енергонагруженних системах і об'єктах, компанія «Укрінтех» пропонує до придбання:

  • Тепловізор TVS-250SL;
  • Тепловізор TVS-350SL1;
  • Тепловізор TVS-650ML3.
  • На мал.2 представлений тепловізійний контроль за допомогою тепловізора TVS-250SL

    Малюнок 2 - Тепловізійний контроль за допомогою тепловізора TVS-250SL.

  • Ультразвук:
  • Ультразвукове тестування корисно для механічних додатків з низькою і високою швидкістю, а також для рідин під високим тиском. Наприклад, цифровий ультразвуковий вимірювач вимірює високочастотні сигнали, що випромінюються підшипниками, і відображає ці сигнали в реальному часі в децибелах на мікровольт (дБуВ). Згодом цей показник створює історичну картину для прогнозування збільшення тертя, тертя і інших дефектів підшипників. Метрика dBuV також використовується для визначення правильних інтервалів мастила. Ультразвукове тестування часто використовується поряд з аналізом вібрації.

    Ультразвук зазвичай застосовується в методі ударних імпульсів (SPM) для моніторингу стану - методиці використання сигнали, що виходять від обертових підшипників, в якості основи для ефективного моніторингу машин. Наприклад, уявіть, що металева куля вдаряється об металевий стрижень. Коли м'яч стосується стрижня, хвиля тиску поширюється по обом матеріалами. Хвиля тиску швидко згасає (перехідний процес). Коли фронт хвилі тиску потрапляє на датчик ударних імпульсів, він викликає загасаюче зворотно-поступальний рух маси датчика. Коли масляна плівка на підшипнику товста, рівень ударних імпульсів низький (з невеликими списами); при підвищенні рівня товщина масляної плівки зменшується.

  • Акустична емісія: ISO 22096 описує моніторинг енергії за допомогою акустичної емісії.
  • Акустична емісія - це аспект аналізу вібрації, але це коливання з набагато більш високими частотами, ніж ті, які виявляються при традиційному аналізі вібрації. При тестуванні акустичної емісії ви шукаєте високочастотні сигнали, викликані растрескиванием або ударами, на відміну від повторюваних синхронних рухів, викликаних вібрацією. Акустична емісія не залежить від положення перетворювача, швидкості обладнання або конфігурації тіл кочення.

    Типи моніторингу стану

    Існує безліч типів і методів моніторингу стану машини, кожна з яких виконує свою роль для збору даних. Нижче представлені найбільш поширені типи.

  • Автономний моніторинг стану.
  • Моніторинг стану в автономному режимі зазвичай використовується для менш критичних або полукрітічних активів, де періодичного сканування досить для спостереження за поточним станом. Автономний моніторинг найчастіше використовується з аналізом вібрації, коли періодичної перевірки імпульсу буде досить для менш критичною машини, і з аналізом мастила, коли мастило відправляється в лабораторію для тестування. При автономному аналізі мастила деякі організації використовують комплекти для відбору проб для перевірки в'язкості певних мастил і рівня води на місці для отримання основних результатів. Також є напівавтоматичне власне випробувальне обладнання для перевірки таких речей, як знос металів, нітрування, окислення і виснаження присадок.

  • Онлайн-моніторинг стану.
  • Моніторинг стану в режимі онлайн - це безперервний вимір активу шляхом бездротового підключення датчиків, встановлених на машині, до інтегрованого програмного забезпечення для надання попереджень в реальному часі для таких речей, як аналіз вібрації, акустична емісія, ультразвук і інфрачервона термографія. Моніторинг стану в режимі онлайн можна налаштовувати за допомогою безлічі датчиків і систем моніторингу. При виборі системи онлайн-моніторингу слід враховувати такі фактори, як тип машини, тип підшипника, швидкість машини, компоненти машини і елементи машини.

    Після того, як відповідні датчики будуть встановлені на об'єкті в потрібному місці, їх можна буде бездротовим чином підключити до віддаленої системи моніторингу стану, де вони будуть відображати дані в реальному часі. Більшість систем можуть об'єднувати кілька типів даних датчиків (вібрація, термографія, акустика і т. Д), тому в будь-який момент часу ви можете отримати знімок поточного стану вашого об'єкта. Онлайн-моніторинг стану також дозволяє налаштовувати оповіщення в реальному часі для віддалених пристроїв або електронної пошти.

    Можливо, ви знайомі з терміном «портативна діагностика машин», коли портативний обладнання використовується для зчитування даних з встановлених датчиків. Це ще один спосіб опису типу онлайн-моніторингу стану.

  • Моніторинг стану на основі маршруту:
  • моніторинг стану на основі маршруту - це метод, при якому технік періодично записує дані за допомогою портативного пристрою, такого як інфрачервона камера. Часто цей метод використовується для створення моделі тренда і визначення необхідності більш складного аналізу.

Виявлення несправностей за допомогою моніторингу стану

Розглянемо такий сценарій: ви відправляєте свій автомобіль на планове технічне обслуговування. Через два тижні він виходить з ладу по абсолютно іншої причини. Як і автомобілі, машини уразливі до цих випадковим, непередбаченим збоїв. Певні типи обслуговування, такі як обслуговування, орієнтоване на надійність, і профілактичне обслуговування, засновані на тому принципі, що відмова не завжди є лінійним і вимагає аналізу декількох аспектів активів для виявлення можливих ознак відмови. Ось чому моніторинг стану так корисний: він дозволяє відслідковувати відразу кілька аспектів, використовуючи описані вище методи.

Мониторинг состояния, кривая коэффициента мощности и интервал коэффициента мощности

Кривий ПФ являє собою графік, що показує здоров'я активу з плином часу, щоб визначити інтервал між потенційним відмовою (P) і функціональною недостатністю (F). Потенційний відмову визначається як початкова точка, в якій актив починає погіршуватися або виходити з ладу. Наприклад, історія зареєстрованих відмов підшипників може сказати вам, що підшипник зазвичай виходить з ладу після того, як його температура перевищує 70 градусів.

Функціональний відмова - це момент, коли актив досяг межі своєї корисності і більше не працює. Наприклад, у вас є близько п'яти днів з моменту, коли температура підшипника перевищить 70 градусів, до його виходу з ладу. Крива PF встановлюється на осі X для вимірювання часу і осі Y для кількісної оцінки стану активу. У цьому прикладі ви повинні перевіряти підшипник кожні два-три дні.

Моніторинг стану грає важливу роль у виявленні інтервалу PF кривої PF. Інтервал PF - це час між потенційним відмовою активу і його функціональним прогнозованим відмовою. Ідея полягає в тому, що інтервал між перевірками повинен бути менше кривої коефіцієнта потужності, щоб виявити відмову до того, як він станеться. Використання моніторингу стану дозволяє оцінити стан активу, максимально збільшуючи інтервал PF. Моніторинг таких речей, як відбір проб і аналіз масла, аналіз акустичної емісії, аналіз вібрації та інфрачервона термографія, - все це методи, засновані на моніторингу стану, які дозволяють вам зсередини оцінити поточний стан машини.

За словами Дейла Блан, генерального директора Інституту Маршалла, від методу і частоти моніторингу залежить тривалість інтервалу PF. Блан говорить, що технологічний онлайн-моніторинг стану забезпечує максимальні інтервали PF і менш руйнівний, ніж інші типи інспекцій, такі як офлайн-інспекції, коли машини зазвичай зупиняються.

Моніторинг стану і IIoT

Промисловий Інтернет речей (IIoT) - це, по суті, мережа взаємопов'язаних пристроїв на механічних і цифрових машинах, які дають вам можливість передавати дані по великій мережі без необхідності взаємодії людини з людиною або людини з комп'ютером. Сучасні системи моніторингу стану використовують IIoT для інтеграції різних типів програмного забезпечення для моніторингу в одну систему в режимі реального часу з будь-якої точки світу і на декількох пристроях.

Системи моніторингу стану з підключенням до Інтернету речей дозволяють організаціям легко відстежувати кілька аспектів кожного активу і визначати продуктивність, виявляти проблеми і навіть автоматично планувати технічне обслуговування на основі заздалегідь встановлених меж. Деякі з найбільших переваг моніторингу стану з використанням IIoT включають:

  • Хмарне сховище: IIoT вживає Хмарний обчислення, дозволяючи компаніям зберігати великі обсяги даних в хмарі, а не зберігати дані на місці або в центрі обробки даних. Це велика перевага через постійного потоку даних, що генеруються машинами, подключенними до онлайн-систем моніторингу стану. Наприклад, дослідження показують, що одна Вітряна турбіна знімає 2000 показаний в хвилину, що відповідає майже одному терабайту даних в тиждень.
  • Складний аналіз: системи моніторингу стану на основі IIoT використовують алгоритми машинного навчання для формування висновків про такі речі, як стан ваших активів і способи підвищення точності діагностики.
  • Можливість використовувати дані з декількох машин:для алгоритмів машинного навчання необхідний значний обсяг даних, щоб мати достатньо інформації для створення прогнозної моделі. Наприклад, може знадобитися близько 100 примірників вигнутих валів для навчання прогнозної моделі для визначення рівнів вібрації, які призводять до зігнутим валів, що може зайняти роки. Одночасний збір даних про вібрації з декількох машин одного типу дозволяє технічним фахівцям збирати однаковий обсяг даних за набагато менший час. Крім того, збір даних з багатьох машин підвищує точність і підвищує ефективність прогнозної моделі з плином часу.
  • Менша потреба в людській діяльності:системи на основі IIoT дозволяють віддалено контролювати сотні промислових машин з будь-якого місця і з декількох пристроїв. Це суттєва перевага для таких галузей, як електроенергетика, нафта і газ, оскільки спрощує моніторинг периферійних пристроїв, таких як трубопроводи, морські бурові установки і установки вітряних турбін морського базування. Системи на основі IIoT можуть автоматично збирати, агрегувати і передавати дані в реальному часі технічним фахівцям в будь-якій точці світу.

При створенні системи моніторингу стану, підключеної до IIoT, слід врахувати кілька моментів, перш ніж купувати датчики та інше обладнання. Важливо враховувати тип обладнання, за яким ви будете спостерігати, змінні даних (яку інформацію ви хочете збирати) і то, як ви будете використовувати ці дані.

Як часто ви плануєте переглядати дані? Як правило, чим частіше вам потрібно переглядати дані, тим більше потрібно пропускної здатності / сховища даних. Ви також можете придбати систему, яка дозволяє вам встановлювати заздалегідь певний час для перевірки даних. Наприклад, можливо, ви хочете перевіряти певний актив тільки на початку зміни і переглядати дані двічі в день, але все одно отримувати попередження, коли дані перевищують задані межі.

Чи є у вас підключення до Інтернету і можливість харчування поблизу від вашого обладнання? Якщо немає, це додаткові витрати, які вам потрібно буде врахувати в загальному бюджеті.

Ваше обладнання знаходиться в приміщенні або на вулиці? Зовнішня середовище може обмежувати можливість підключення до Інтернету незалежно від того, де знаходиться обладнання. Крім того, зовнішні настройки створюють більш жорсткі умови для датчиків і іншого устаткування для моніторингу стану, тому вам може знадобитися розглянути можливість використання погодостійких або більш надійних датчиків.

Виходячи з Ваших повсякденних завдань, фахівці компанії «Укрінтех» забезпечать якісний контроль Вашого обладнання на кожному етапі виробництва.

Якщо Вам необхідно провести моніторинг стану обладнання, технічне обслуговування, ремонт або модернізацію, можете залишити заявку, яка вказана нижче:

Контакти

З 2011 року науково-виробниче підприємство «УКРІНТЕХ» успішно працює і розвивається в області контролю якості матеріалів та промислових виробів.

Контакти

ТОВ НВП "Укрінтех":
м.Харків, вул.Ковтуна, буд.50, корпус "А-5"

Для пошти:
а/с 2304, Харків-1, 61001, Україна

ТОВ НВП "Укрінтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНД Лабораторія"
+38 (098) 262-48-92

Компанія

Виробництво і постачання
випробувального обладнання, устаткування для металографії, приладів НК та ін.

Сервісний центр
Ремонт, сервісне обслуговування і модернізація обладнання.

Центр незалежних досліджень

Акредитована випробувальна лабораторія.