Устройство для диагностики насосов
Устройство для диагностики насосов, предназначено для выявления на ранней стадии развития дефектов насосов и расширения области применения контроля дефектов, вызванных преимущественно импульсными источниками вибрации и шума. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для диагностики насосов с помощью датчика 1 измеряется диагностический сигнал насоса, через нормализатор 2 сигнал приводится к входу в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 3, где сигнал преобразуется в цифровую форму. Управление АЦП осуществляется цифровым сигнальным процессором (ЦСП) 4. В ЦСП выполняются операции выделения сигнала с информативным частотным диапазоном, частотно-временного разложения сигнала, формирования совокупности амплитуд временных реализации частот, кратных частоте вращения ротора и выявления в качестве диагностических параметров амплитуды и времени между двумя максимумами. Полученные данные сравниваются с эталонными значениями исправного насоса, и определяется состояние диагностируемого насоса.
3 ил.
Полезная модель относится к области гидромашиностроения и может быть использована для виброакустической диагностики гидравлических машин.
Известно устройство для диагностики гидронасосов по амплитуде пульсаций давления, содержащее датчик пульсаций давления, к выходу которому подсоединен блок селекции амплитуды пульсаций с регулируемой настройкой порога селекции. Последовательно блоку селекции включен блок приведения частоты пульсаций давления к частоте вращения вала насоса, выход которого подключен к блоку коррекции. К выходу блока коррекции подсоединен усилитель и индикатор. [А.с. SU №574546, кл. F 04 В 51/00, 1977].
Точность известного устройства оказывается недостаточной, так как при анализе только пульсаций давления в диагностируемом объекте не обеспечивается обнаружение дефектов на ранней стадии их развития.
В качестве прототипа выбрано устройство диагностики механизма преимущественно насоса, включающее последовательно соединенные датчик, усилитель, фильтр высоких частот, амплитудный детектор, синхронный полосовой фильтр, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя опорного сигнала, вход которого соединен с выходом датчика оборотов вала насоса. Выход синхронного полосового фильтра соединен с одним из входов фазометра, другой вход которого соединен с выходом формирователя опорного сигнала. [А.с. SU №1112145, кл. F 04 В 51/00, 1984].
Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения для импульсных источников вибрации и шума из-за преобразования диагностического сигнала в сигнал огибающей высокочастотной части спектра.
В основу полезной модели поставлена задача повысить точность и расширить область применения контроля дефектов насосов на ранней стадии их развития, вызванных преимущественно импульсными источниками вибрации и шума.
Данная задача достигается тем, что в устройстве для диагностики насосов, содержащем датчик, согласно полезной модели, дополнительно введены нормализатор, аналого-цифровой преобразователь, цифровой сигнальный процессор и блок связи с ПЭВМ, причем выход датчика подключен к входу нормализатора, выход нормализатора подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя, а выход аналогово-цифрового преобразователя - к входу цифрового сигнального процессора, а выход цифрового сигнального процессора подключен к блоку связи с ПЭВМ.
На чертеже фиг.1 приведена блок-схема устройства для диагностики насосов, а на чертеже фиг.2 - диагностический сигнал и временная зависимость одной из совокупности частот кратных частоте вращения ротора насоса на чертеже фиг.3.
Устройство для диагностики насосов содержит датчик 1, нормализатор 2, АЦП 3, ЦСП 4 и блок связи с ПЭВМ 5.
Устройство функционирует следующим образом.
С помощью датчика 1, в качестве которого можно использовать датчик пульсации давления рабочей среды или акселерометр, измеряется диагностический сигнал. В нормализаторе 2 сигнал с выхода датчика 1 приводится к входу в АЦП 3, где сигнал преобразуется в цифровую форму. Управление АЦП и первичная обработка сигналов осуществляется ЦСП 4, в котором выполняются следующие операции: выделяется сигнал с информативным частотным диапазоном; производится частотно-временное разложение сигнала, используя непрерывное вейвлет-преобразование, например с помощью комплексного вейвлета Морлет; формируются совокупность амплитуд временных реализации частот, кратных частоте вращения ротора и выявляется в качестве диагностических параметров
амплитуда и время между двумя максимумами. Полученные данные сравниваются с эталонными значениями исправного насоса, и определяется состояние диагностируемого насоса. Блок связи с ПЭВМ 5 предназначен для передачи обработанных в ЦСП данных в ПЭВМ.
Повышение точности и расширение области применения устройства для диагностики насосов достигается за счет использования цифрового сигнального процессора, реализующего обработку диагностического сигнала, используя вейвлет анализ, имеющий преимущества перед быстрым преобразованием Фурье (БПФ) в высокой разрешающей способности во времени.
Устройство для диагностики насосов, содержащее датчик, отличающееся тем, что дополнительно введены нормализатор, аналого-цифровой преобразователь, цифровой сигнальный процессор и блок связи с ПЭВМ, причем выход датчика подключен к входу нормализатора, выход нормализатора подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя, а выход аналогово-цифрового преобразователя - к входу цифрового сигнального процессора, а выход цифрового сигнального процессора подключен к блоку связи с ПЭВМ.
