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  • 水泥生產用旋轉設備狀態監測技術的發展歷程

    旋轉設備是工業上應用最廣泛的設備。許多大型旋轉設備如:離心泵、電動機、發動機、發電機、壓縮機、汽輪機、軋鋼機、回轉窯等都是水泥生產企業的關鍵設備。近二十年來我國的機械設備也朝著輕型化、大型化、重載化和高度自動化等方向發展,超聲波探傷儀器出現了大量的強度、結構、振動、噪聲、可靠性以及材料與工藝等問題設備損壞事件時有發生。

    大型旋轉設備狀態監測技術研究是國家重點的攻關項目目的是提高大型旋轉設備的產品質量減少突發性事故避免重大經濟損失。

    20世紀50年代,超聲波探傷儀各種類型和性能的傳感器和測振儀相繼研制成功并開始應用于科學研究和工程實際。

    20世紀60~70年代數字電路、電子計算機技術的發展、“信號數字分析處理技術”的形成推動了振動檢測技術在機械設備上的應用。

    20世紀70~80年代機械設備狀態監測與故障診斷技術在許多發達國家開始研究。隨著電子計算機技術、現代測試技術、信號處理技術、信號識別技術與故障診斷技術等現代科學技術發展機械設備的監測研究跨入系統化的階段并把實驗室的研究成果逐步推廣到核能設備、動力設備以及其它各種大型的成套機械設備中去進入了蓬勃發展的階段。例如:日本的“旋轉機械健康管理系統”美國的“可移動診斷中心”丹麥的2500型振動監測系統等都具備了機組信號數據的采集、分析、計算、顯示、打印、繪圖等功能并配有專項診斷軟件。先進的狀態監測系統把體現機械動態特性的振動、噪聲作為主要監測和分析的內容。由于振動、噪聲是快速的隨機性信號不僅對測試系統要求高而且在分析中要進行大量的數據處理國內外在20世紀80年代用小型計算機或專用數字信號處理機做為主機完成機械動態特性的數據處理該類主機不僅價格昂貴而且對工作環境要求苛刻因而通常采用離線監測與分析的方式。

    我國在工業部門中開展狀態監測技術研究的工作起步于1986年在此之前從國外引進的大型機組一般都購置了監測系統。而在自行研制的國產設備上若選用國外的監測系統由于價格異常昂貴而難以接受。20世紀80年代中后期以來我國有關研究院所、高等院校和企業開始自行或合作研究旋轉設備狀態監測技術無論在理論研究、測試技術和儀器研制方面都取得了成果并開發出相應的旋轉設備狀態監測系統。

    20世紀90年代以來高檔微機不斷更新且價格迅速下降適合數字信號處理的計算方法不斷優化使數據處理速度大為提高為在工業現場直接應用狀態監測技術創造了條件。丹麥、美國、德國、日本等發達國家的專家學者對旋轉設備工作狀態監測技術進行了深入研究研制出不同系統。該類系統以丹麥B&K公司的2520型振動監測系統、美國BENTLY公司的3300系列振動監測系統、美國亞特蘭大公司的M6000系統為代表已經達到較高的水平。在功能上比較典型的系統之一是丹麥B&K公司的2520型振動監測系統(vibrati on monitor-type2520)主要功能有:自動譜比較并進行故障預警報警;對6%和23%恒百分比帶寬譜進行速度補償;幅值增長趨勢圖顯示;三維譜圖顯示;振動總均方根值(振動烈度)計算;支持局域網。美國IRD公司的IQ2000系統可認為是至今為止有報道的功能最齊全的監測與診斷系統。

    從技術發展過程看,KANE汽車尾氣分析儀現代監測技術已經從以傳感器技術和動態測試技術為基礎以信號處理技術為手段的常規技術階段發展到人工智能技術為設備監測和故障分析的智能化階段。