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最火纸机振动智能监控系统QA

2021-11-25 09:59:03 振动    

纸机振动智能监控系统

提 要:对进口纸机振动智能监控系统,从传感器的作用与选择、分析子站的工作机理与工作站功能作了深入分析对操作无反应的状态首先要肯定的控制盒的电源是不是连接正确。

关键词:传感器;分析子站;工作站;幅频特性;模数转换;窗函数;频谱分析;高速傅立叶转换;高频包络;;离线

作者简介:陈道金,学士学位,工程师,在福建南纸股份有限公司从事机械、自动化设计和维护工作。最火纸机振动智能监控系统QA

福建南纸股份有限公司的PM5纸机的设计速度为1800m/min,这么高的车速,对纸机的维护提出了更高的要求,特别是机械设备的维护。

目前世界正在发展一种24h不间断纸机运自去年8月以来行状态跟踪监控系统。技术比较成熟的有:ABB公司的MTC监控系统;SKF公司的轴承监控系统;Neles Automation公司的Sensodec 6s监控系统。他们依据的原理大同小异,整个系统由工作站(workstation)、分析子站(analysis subsatation)、传感器(sensors)组成。传感器与分析子站间由电缆连接,工作站与分析子站以TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol,即传输控制约定/英特约定)协定连接成信息共享的局域,络间有一个Windows NT络服务器。工作站可根据需要建立多个,下面以Sensodec 6s为例分析这类系统(如图1所示)。

图1 纸机状态监控系统络图

传 感 器

整个系统的传感器由压力传感器(pressure sensors)、振动传感器(vibration sensors)、触发器(trigger)组成。

压力传感器用于检测上浆泵、压力筛和流浆箱的压力脉冲。对检测到的各点压力脉冲进行分析,则可分辨出湿部上浆系统的压力波动故障所在。这种传感器是用压电材料(如石英、钛酸钡等)制成的具有压电效应的传感器。

触发器包括光学触发器和测速器(tachometer),光学触发器用于检测毛布的转速。我们知道毛布打折引起的振动故障频率与毛布转动频率是一致的,那么测得毛布转动频率与振动信号进行比较分析,就容易得出振动是否由毛布打折引起的。同样,检测辊子的转速是因为辊子不平衡和不对中产生的振动故障,分别会引起振动频谱中转速一倍频率和二倍频或三倍频分量幅值明显增大,同时,轴承的故障频率又是转速频率函数,且轴承退卸套松动产生的摩擦,也会引起振动频谱中转速频率的高次谐波频率分量幅值增大。因此,最火纸机振动智能监控系统QA

转速频率是分析和诊断机器振动故障的重其中要参数。

振动传感器这里用的就是压电式加速度传感器(如图2)。这种加速度传感器以检测件的绝对加速度为输入,以质量块相对壳体的位移为输出,它的幅频特性方程为:

A(w)a=(1÷Wn2)/{[1-(W/Wn)2]2+[2ξW/Wn]2}1/2

式中:ξ—阻尼系数

Wn—传感器的固有角频率

W—被测件的角频率

图2 压电式加速度传感器构造

1-压紧弹簧 2-质量块 3-压电片 4-基座 5-引出线

图3 加速度传感器的幅频特性

对试件的振动检测,不过将来厂商会斟酌缩小轮子的尺寸从理论上可以选择检测试件的位移、速度或加速度中任何一个参数,因为位移、速度和加速度之间存在简单的相互由于它可以在机器运行的进程当中转换的微分关系。但是从加速度传感器的幅频特性图(如图3所示),我们不难看出,加速度传感器在高频段幅频响应更强烈。最火纸机振动智能监控系统QA

例如,频率为1000Hz、位移为0.001mm的振动加速度,与频率为1Hz、位移为1mm的振动加速度相比,前者是后者的1000倍。而高速纸机的齿轮、辊子和轴承的振动频率均在高频区,所以选用加速度传感器作为检测纸机振动的元件效果更理想。

分 析 子 站

用数字方法处理振动信号已不成问题,分析子站就是用于完成这一任务。一个分析子站最多可处理来自80个传感器的信号。

数字信号处理的具体步骤如下:

第一步,对模拟信号进行预处理。对调制信号进行解调,解调后再进行如下处理:(1)抗混滤波,一般是将信号通过一个低通滤波器,而在这里是将信号经过一个带通滤波器;(2)消除常值分量,就是采用电容隔阻措施;(3)电压幅值处理,就是要使信号幅值与A/D转换器的动态范围相适应。

第二步,采样和量化。A/D数模转换器对信号进行采样和量化处理,采样就是把连续时间信号X(t)或X(f)离散化的过程,采样过程可看作是用等间隔的单位脉冲序列G(t)或G(f)去乘模拟信号,这样,各采样点上的信号大小就变成脉冲序列的权值Xs(t)或Xs(f)(如

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