Индивидуальные испытания приборов измерения и контроля вибрации

Испытание электрооборудования

Индивидуальные испытания приборов измерения и контроля вибрации

В процессе эксплуатации диэлектрические характеристики изоляционного слоя электрооборудования теряют первоначальные свойства. На процесс деформаций и износа оказывают влияют такие факторы, как: температурный режим, влажность окружающего воздуха, коммутационные перенапряжения, механические повреждения и т.д. В результате износа изоляция может не выдерживать даже номинальные напряжения. Как следствие – возникает электрический пробой.

В целях защиты электрооборудования от повреждений и обеспечения безопасности обслуживающего/эксплуатирующего персонала, а также для предотвращения аварийных ситуаций все виды электрооборудования регулярно обследуют в соответствии с нормами ПУЭ, ПТЭЭП, РД и СО.

Цель испытаний электрооборудования

Испытание электроустановок электрооборудования проводится для проверки соответствия всех параметров приборов характеристикам проекта и нормативной документации. В процессе испытаний определяется качество проведенных электромонтажных работ, устанавливается отсутствие либо наличие дефектов, определяются ключевые параметры работы электрооборудования, аргументируется дальнейшее использование каждого прибора, кабеля, трансформатора, заземляющего устройства и т.д.

Своевременные испытания и измерения электрооборудования – залог их бесперебойной работы и одно из ключевых требований контролирующих органов.

Проведение испытаний электрооборудования необходимо:

  • при вводе электроустановок и различного электрооборудования в эксплуатацию;
  • при смене владельца;
  • в ходе планового, внепланового либо аварийного ремонта;
  • по окончании срока действия предыдущей проверки;
  • по требованию инспекции МЧС или Ростехнадзора.

Виды испытаний

  • Типовые испытания выполняются на заводе-изготовителе. Они входят в часть программы разработки нового оборудования и позволяют определить электротехнические характеристики приборов, в которых использованы новые конструктивные и технологические решения. Задача испытаний – удостовериться, что оборудование соответствует заявленным нормативным требованиям для данного типа оборудования;
  • Контрольные испытания электрооборудования также осуществляются на заводе изготовителе. Это последний этап производственного контроля перед реализацией;
  • Приемо-сдаточные испытания выполняются по окончании монтажа нового оборудования на объекте. Цель экспертизы – убедиться в соответствии реальных характеристик прибора заявленным в техдокументации и проверка качества монтажных работ. Без испытаний и соответствующего акта проверки прибор нельзя запускать в эксплуатацию;
  • Эксплуатационные испытания обеспечивают контроль работы действующего оборудования. К ним относятся капитальные и текущие ремонтные работы, профилактические (плановые) испытания;
  • Специальные испытания выполняются в ходе научно-исследовательских работ в соответствии с индивидуальными программами.

Для различных видов электрооборудования предусмотрен конкретный объем плановых испытаний при каждом типе испытаний (межремонтные профилактические работы, при капитальном ремонте, при вводе в эксплуатацию). Основные виды работ:

  • определение сопротивления изоляции;
  • испытание электрооборудования повышенным напряжением;
  • измерения сопротивления заземляющих устройств;
  • измерение tg угла диэлектрических потерь;
  • измерение сопротивления постоянному току;
  • потери сердечников, вибрации генераторов и пр.

Периодичность испытаний

Перечень необходимых испытаний электрооборудования и предельно допустимые значения параметров описаны в соответствующей нормативной документации: периодичность, объем и нормы испытаний электрооборудования указаны в РД 34.45 51.300 97, в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ), «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

В случае, если периодичность межремонтного (профилактического) контроля электрического оборудования не указана в действующей нормативной документации, ее устанавливает технический руководитель объекта в соответствии с условиями эксплуатации, техническим состоянием и сроком службы прибора.

Протокол испытаний электрооборудования

В результате комплексного обследования электрооборудования эксперты электролаборатории составляют технический отчет с актами индивидуальных испытаний, в которых указаны: точное наименование электрооборудования, его серийные номер и перечень испытаний.

Протокол испытаний включает данные об условиях проверки (температурный режим, влажность), цель обследования (плановый осмотр, приемо-сдаточные работы и т.д.), информацию о нормативной документации и перечень выполненных исследований с результатами. К дальнейшей эксплуатации оборудование допускается только в том случае, если результаты его испытаний входят в нормы испытаний электрооборудования (РД) по всем показателям.

Источник: https://sudexperts.ru/stati/stati-po-inzhenernoj-ekspertize/ispyitanie-elektrooborudovaniya

Индивидуальные испытания приборов измерения и контроля вибрации

Индивидуальные испытания приборов измерения и контроля вибрации

Приборы для измерения вибрации на вращающемся оборудовании позволяют оценить состояние оборудования и диагностировать дефекты в оборудовании.

Вибрация – очень удобный показатель состояния оборудования. Она стандартизирована (есть стандарт ГОСТ), имеет конкретные значения аварийного и тревожного состояния. Физическая природа вибрации понятна.

Виды приборов можно разделить по нескольким признакам.

Самый главный признак – что умеет измерять прибор

  • Виброметры – измеряют только интегральное значение вибрации (одно число). Самое популярное – СКЗ виброскорости, так как существуют стандарты для определения состояния агрегата по значению СКЗ виброскорости;
  • Виброанализаторы (анализаторы вибрации) – дополнительно измеряют сигналы и спектры вибрации.

Количество каналов измерения

  • Одноканальный – одновременно измеряет данные только по одному каналу. При этом может одновременно измерять виброускорение, виброскорость и виброперемещение;
  • Одноканальный с приставкой расширения на несколько каналов – измеряет данные с нескольких датчиков, но частота опроса каналов значительно уменьшается;
  • Многоканальный с параллельным опросом всех каналов – очень полезный прибор в сложных случаях, так как результат диагностики дефектов намного достовернее. Но такие приборы сложнее переносить и разворачивать на месте измерения. И, конечно, они дороже.
Читайте также  Приборы для установки систем пожарной сигнализации

Можно ли его переносить ?

  • Переносные – можно взять прибор в руки и идти в цех измерять вибрацию. Самые маленькие виброметры – размером с фломастер;
  • Стационарные системы мониторинга – датчики установлены на агрегате и наблюдение за агрегатом идёт постоянно.

Другие признаки – цена (виброметры значительно дешевле), дополнительные функции (балансировка, разгон-выбег, запись длительных сигналов и т.д.), наличие памяти для хранения измерений и передачи их в компьютер.

Виброметр

Очень древний виброприбор

Первые приборы для измерения вибрации были аналоговые. И они могли измерять только интегральное значения вибрации, то есть мощность. Некоторые, как устройство на фотографии слева, до сих пор используются.

Современные приборы используют цифровые методы для вычислений значения вибрации. Они очень просто устроены и поэтому дешёвые.

Виброметр – это очень полезный прибор для оценки состояния оборудования. Максимальное значение вибрации, при котором состояние агрегата считается аварийным называется Норма. Её значение задаётся в паспорте на агрегат или в ГОСТ ИСО 10816-1-97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Сравнение текущей вибрации с нормой позволяет наглядно оценить состояние агрегата.

Измерение вибрации в виброметрах производится в диапазоне 10 ÷ 1000 Гц. Этот диапазон указан в ГОСТ и позволяет измерять одинаковое значение вибрации на разных приборах.

Значение вибрации, измеренное виброметром можно использовать и для более подробной диагностики дефектов. Например, по СКЗ виброскорости отлично диагностируется расцентровка и небаланс. Состояние крепления к фундаменту тоже проще оценить виброметром. Виброметром даже можно балансировать агрегат не используя отметчик фазы (способ трех пусков с пробными массами).

Виброметр позволяет быстро обойти всё оборудование на предприятии. Можно измерить 100 агрегатов за смену, с выдачей отчётов о состоянии.

Значения вибрации, измеренные через некоторое время (например, через 1 месяц) позволяют строить прогноз развития вибрации и планировать сроки следующих ремонтов. Это даёт значительную экономию денег, по сравнению с плановыми ремонтами. Такая система используется в нашей программе Аврора-2000.

Самые маленькие виброметры помещаются в карман одежды и похожи на ручку (или маркер). Такие приборы называют виброручка.

Мы выпускаем виброметры:

  • ViPen – виброметр-ручка с оценкой состояния подшипников и температурой
  • Виброметр-К1 – самый простой наш виброметр. Предназначен для проведения измерения вибрации в размерности СКЗ виброскорости (мм/с) в стандартном диапазоне частот от 10 до 1000 Гц
  • ДПК-Вибро – компактный виброметр.

    Кроме вибрации, умеет оценивать состояние подшипников качения, показывать сигналы и спектры и даже хранить их и передавать в компьютер (правда, всего несколько штук)

  • Vibro Vision – малогабаритный виброметр для контроля уровня вибрации с возможностью анализа сигналов и спектров. Уже устаревший, но всё ещё популярный прибор.

    Имеет встроенный в внешний датчик

  • Во всех виброанализаторах также есть режим виброметра
  • В виброанализаторе Vibro Vision-2 есть специальный режим измерения вибрации для программы Аврора-2000. Он позволяет хранить в одном замере всю информацию по агрегату и легко передавать её на компьютер
  • Одноканальный виброанализатор (анализатор вибрации)

    Vibro Vision-2 помещается в руку

    Это – самые популярные приборы для диагностики состояния агрегатов по вибрации. Они измеряют сигнал вибрации с вибродатчика и с помощью вычислений умеют преобразовавать это измерение в другие виды, например, в спектры.

    При работе с одноканальным виброанализатором одной рукой держим прибор, а другой – устанавливаем датчик в место измерения.

    Современные анализаторы очень компактные, но при этом очень умные. Они позволяют просматривать данные на месте и быстро делать диагностику дефектов агрегата. Для более сложных случаев данные сохраняются в память, затем в офисе передаются на компьютер и анализируются уже на компьютере.

    Часто используется маршрутная технология (Маршруты). Для этого порядок и параметры измерения задаются на компьютере и затем передаются в прибор. Прибор сам подсказывает что и где сейчас будем измерять. После всех измерений данные быстро раскладываются на компьютере для анализа. Это позволяет не запутаться при измерении и доверять процесс измерения людям, у которых мало опыта в вибродиагностике. А при наличии в программе на компьютере экспертной системы диагностики, можно вообще не задумываться.

    Мы выпускаем одноканальные виброанализаторы:

  • Vibro Vision-2 – анализатор вибросигналов (виброанализатор) с расширенными функциями диагностики подшипников качения
  • ViAna-1 – виброанализатор, виброметр, возможность балансировки роторов
  • Многоканальный виброанализатор (анализатор вибрации)

    4-канальный ViAna-4

    Источник: https://1000eletric.com/individualnye-ispytaniya-priborov-izmereniya-i-kontrolya-vibratsii/

    Разработка многоканального online анализатора для исследования вибрации в широком диапазоне частот

    Индивидуальные испытания приборов измерения и контроля вибрации

    Барков А. В., Борисов А. А., Грищенко Д. В., Киселев В. Б.

    Северо-Западный учебный центр, Санкт-Петербург

    Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

    Современные средства изучения вибрации различных объектов — это, как правило, многоканальные системы измерения вибрации и других параллельных процессов, а также их анализа с последующим выделением и мониторингом контролируемых параметров. Большинство таких систем рассчитано на решение трех типов задач разной сложности – текущего анализа сигналов с контролем измеряемых параметров, принятия оперативных решений и записи первичных сигналов в память для последующего более глубокого изучения.

    Читайте также  Прибор измеряющий шероховатость поверхности

    Самой сложной задачей можно считать принятие оперативных решений, для которых измерение и анализ вибрации должны проводиться в режиме online непрерывно и параллельно. И если эти решения должен принимать оператор, производящий измерения или наблюдающий за ними, результаты online анализа должны быть представлены в удобной для принятия быстрых решений форме.

    Многоканальные online анализаторы сигналов с их параллельной записью выпускаются разными производителями, но лишь немногие из них рассчитаны на принятие оперативных решений по совокупности всех измерений и удобны для работы в полевых условиях. Поэтому главной задачей при создании переносного многоканального анализатора стало обеспечение не только параллельного анализа измеряемых сигналов, но и online обработка результатов по всем (или части) измерительным каналам и видам анализа.

    Результатом такой обработки является мгновенное построение функции всех измерений, отображающей вибрационное (или техническое) состояние объекта в целом, и ее мгновенное визуальное и/или звуковое отображение. Параметры этой функции могут сравниваться с различными порогами, а моменты их выхода за пределы зон допустимых значений (события) регистрироваться и записываться параллельно записи первичных сигналов. Дополнительно решаемой задачей в этом случае становится запись сигналов не непрерывно, а по происходящим «событиям», что резко уменьшает объем хранимой информации и упрощает ее последующий анализ.

    Ниже рассматриваются особенности полученных при разработке технических решений и возможные области их использования.

    Структура анализатора

    Анализатор состоит из нескольких (от одного до четырех) одинаковых измерительных приборов (сетевых измерителей СИ), см. рис.1, передающих данные в сервер по Ethernet –интерфейсу 100BASE-T, а также устанавливаемой на компьютер программы динамического анализа (рис.1).

    Рис.1. Составные части анализатора — многоканальный прибор для измерения и анализа вибрации и других процессов и программа динамического анализа.

    Каждый прибор имеет 18 параллельных измерительных каналов, из которых 8 рассчитаны на измерение и анализ переменных электрических сигналов в выбираемом частотном диапазоне (вплоть до 60кГц), в частности сигналов с датчиков вибрации. Еще 8 каналов — на измерение постоянного электрического сигнала, в частности с датчиков температуры, и последние два — на прием синхронизирующих импульсов, в частности с датчика частоты вращения. Первые (основные) 8 каналов имеют переключаемые линейный и ICP входы и обеспечивают питание измерительных ICP преобразователей.

    Жесткие требования предъявлены к техническим характеристикам основных измерительных каналов СИ, в частности к их динамическому и частотному диапазонам. Так, максимальная частота дискретизации сигналов составляет 128кГц, т.е. анализ сигналов возможен до частоты порядка 60кГц. В каждом канале независимо сигнал может быть прорежен до частот 51,2; 25,6; 12,8; 5,12; и 2,56кГц. Динамический диапазон измерений составляет не менее 110дБ, для чего в составе СИ используются 24-разрядные аналого-цифровые преобразователи и приняты специальные меры по снижению собственных шумов измерительных каналов.

    Каждый из подключенных к сети анализатора СИ формирует свой поток оцифрованных сигналов. Одновременно на сервер могут передаваться сигналы с нескольких (от одного до четырех) СИ. При этом дополнительно каждый СИ непрерывно выполняет необходимые для формирования аварийной сигнализации простейшие виды анализа оцифрованных сигналов, результаты которого также передаются на сервер в том же или отдельном цифровом потоке.

    Таких видов анализа – два: один, в частотной области — это формирование текущего значения уровня низкочастотной вибрации в стандартной полосе частот, другой, во временной области – формирование текущего значения пиковой мощности импульсной высокочастотной вибрации. Стандартная полоса частот выбирается из следующих возможных: 0,5-250Гц; 2-1000Гц, 10-1000Гц или 10-2000Гц.

    Высокочастотная импульсная составляющая выделяется из сигнала вибрации стандартным октавным или третьоктавным фильтром.

    Программное обеспечение online анализатора обеспечивает несколько функций. Первая — формирование схемы измерений и анализа сигналов, определяющая задействованные измерительные каналы, виды измерений и анализа принимаемых сигналов, обнаруживаемые события, порядок записи данных в память и форму представляемых результатов.

    В процессе измерения принимаемый сервером цифровой поток распараллеливается на два, один подается в буфер и далее по команде записывается в память компьютера, другой – в программу текущего анализа, результаты которого визуализируются на экране и, при необходимости, также записываются в память компьютера. Программа текущего анализа разбита на три модуля — подготовки данных для анализа по каждому каналу, поканального анализа и параллельного графического отображения и анализа результатов на мониторе.

    Кроме указанных модулей, могут быть подключены еще два. Первый – сравнения результатов анализа с заданными пороговыми значениями, второй – модуль совместной обработки результатов анализа в выбранной группе каналов.

    Программа кроме первичных сигналов позволяет параллельно записывать обнаруженные в модуле сравнения с порогами события, а, при необходимости, и результаты текущего анализа сигналов. При воспроизведении записанных сигналов поиск необходимого отрезка сигнала может вестись по событиям. Более того, для сокращения объема записываемой информации сигналы могут записываться по событиям, с выбором длительности записи до события (из буфера) и после его обнаружения.

    Библиотека видов анализа разделяется на две части – модули online и offline анализа сигналов. По мере развития возможностей анализатора расширению подлежит, в первую очередь, библиотека модулей offline анализа, доступного для исследования предварительно записанных сигналов.

    Читайте также  Прибор для измерения заряда батареек

    Возможности анализатора

    Анализатор рассчитан, прежде всего, на исследование вибрации и других процессов в управляемых объектах повышенной сложности и опасности, т.е. на совместное решение задач исследований и оптимального управления объектом во время их проведения.

    Возможность оптимального управления объектом при проведении исследований обеспечивается следующими факторами:

    • online анализом вибрации и других сигналов с выводом на монитор текущих значений контролируемых параметров по объекту в целом и по каждой точке контроля в отдельности,
    • параллельным непрерывным контролем вибрационного состояния объекта и сигнализацией при появлении опасных изменений,
    • возможностью online регистрации опасных изменений в других протекающих в объекте процессах.

    Возможность проведения глубоких исследований вибрации и других процессов определяется следующими факторами:

    • большим количеством параллельных измерительных каналов вибрации (и других процессов) с возможностью длительной записи сигналов для последующего анализа,
    • широкими частотным и динамическим диапазонами измерительных каналов,
    • возможностью регистрации различных «событий» в процессе записи сигналов с последующей навигацией «по событиям».

    Возможность проведения исследований и испытаний сложных объектов определяется следующими дополнительными факторами:

    • реализацией анализатора в виде группы приборов в общей измерительной сети с синхронным измерением вибрации удаленных друг от друга объектов,
    • записью сигналов по редким событиям при проведении длительных испытаний,
    • возможностью организации автономного питания анализатора и беспроводной измерительной сети.

    В качестве примера реализации части из указанных возможностей на рис 2 приведена типовая форма представления результатов анализа вибрации при выборе оптимального режима работы агрегата в процессе его виброналадки.

    Рис 2. Результаты online анализа сигналов по 16 параллельным каналам с построением «обобщенного» спектра вибрации объекта в целом.

    В верхнем окне монитора отображается спектр вибрации, но не в конкретной точке контроля, а сформированный из 16 параллельно измеряемых спектров таким образом, что в каждой его частотной полосе отображается максимальная по всем точкам контроля амплитуда составляющей вибрации. В окнах нижнего ряда приводятся спектры вибрации в одной из 16 точек с возможностью переключения, уровни вибрации во всех точках в стандартной полосе частот и зависимость частоты вращения от времени, получаемой с датчика частоты вращения.

    Время реакции анализатора на изменение состояния агрегата определяется частотным разрешением измеряемого спектра, начиная с нижней границы в 1/4 секунды, позволяющей оператору реагировать на обнаруживаемое изменение

    Другой пример определяется возможностями многоканальных синхронных измерений сигналов, в разной области частот. Так, на рис. 3 приведены форма одновременно измеряемых сигналов низкочастотной вибрации и огибающей ультразвуковой вибрации (акустической эмиссии).

    Их сопоставление позволяет связать процессы силового воздействия на контролируемую колебательную систему и формирования сигналов акустической эмиссии, существенно увеличивая помехоустойчивость измерений эмиссии путем их синхронного накопления. При этом следует особо отметить, что измерения и низкочастотной, и ультразвуковой вибрации выполнялись одними и теми же измерительными преобразователями.

    Такая возможность определяется широким частотным и динамическим диапазонами, как измерительных преобразователей, так и сетевых измерителей.

    Рис.3. Форма низкочастотной вибрации (виброперемещения) металлической конструкции под действием внешней колебательной силы и огибающей виброускорения на ультразвуковых частотах около 50кГц (акустической эмиссии), измеряемых в двух разных точках, характеризующихся разным старением металла. В зоне повышенного старения отчетливо видны синхронные с виброперемещением компоненты импульсного виброускорения.

    Подобный достаточно сложный анализ выполнен с использованием режима предварительной многоканальной записи сигналов и последующей их обработки в режиме offline. Кроме использования входящей в состав анализатора и развивающейся библиотеки видов offline анализа сигналов, имеется возможность использования внешних анализирующих программ. Для этого при предоставлении формата входных данных могут быть разработаны соответствующие конверторы записываемых анализатором данных.

    Важнейшим направлением изучения сигналов вибрации с использованием разрабатываемого анализатора является анализ нелинейных моделей их формирования. Такие модели определяются, как правило, нелинейными процессами формирования колебательных сил, а не нелинейностью среды, в которой распространяется вибрация, и чаще всего представляют собой аддитивно-мультипликативную смесь составляющих разной частоты. Соответственно часть алгоритмов анализа сигналов вибрации, используемых в анализаторе, включают операции разделения и демодуляции составляющих разной физической природы.

    Выводы

    1. Разрабатываемый многоканальный анализатор обеспечивает параллельный анализ сигналов вибрации с возможностью online оценки вибрационного состояния объекта в целом, обнаружения «событий», запись сигналов по событиям и последующий offline анализ записанных сигналов.

    2. Анализатор может быть использован и для исследования сигналов другой физической природы, а также для обеспечения независимой аварийной сигнализации по вибрации и другим процессам во время проведения исследований и испытаний объекта.

    3. Анализ сигналов в режиме offline анализа может выполняться с помощью любых внешних анализаторов сигналов, собственная библиотека таких программ в анализаторе расширяется по мере совершенствования его функций.

    Литература.

    1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7т. Под общей редакцией В.В.Клюева. Т. 7: В 2 кн. Кн. 2: Ф.Я. Балицкий, А.В. Барков, Н.А. Баркова и др. Вибродиагностика, — М.: Машиностроение, 2005. – 829с.

    2. НОУ «Северо-Западный учебный центр»: [Электронный ресурс]. СПб, URL: http://www.vibro-expert.ru.

    3. Системы сбора и обработки информации серии PULSE»: [Электронный ресурс]. М.,

    URL: http://bruel.ru/UserFiles/File/What_is_PULSE_clear_vers.pdf

    Источник: https://vibro-expert.ru/razrabotka-mnogokanalnogo-online-analizatora-dlya-issledovaniya-vibracii-v-shirokom-diapazone-chastot.-doklad.html