Los sistemas de monitoreo de estado de Bently Nevada son la solución principal para el monitoreo de vibración y estado del sistema de eje de maquinaria giratoria industrial, como turbinas de vapor, generadores,Compresores y bombasSu principio básico se basa en la recopilación y el análisis en tiempo real de parámetros clave, incluida la vibración mecánica, el desplazamiento del eje y la velocidad de rotación.Identificando las características anormales de la señal, evalúa el estado de salud del equipo para realizar la alerta y el diagnóstico tempranos de fallas.
1Parámetros básicos de vigilancia y principios de detección
El sistema adquiere los parámetros físicos de funcionamiento de los equipos a través de varios sensores y los convierte en señales eléctricas para su análisis.
Control de las vibraciones
Adopcionessensores de corriente de remolino sin contactoo biensensores de aceleración piezoeléctricos de contacto:
- Sensor de corriente de EddySe basa en el principio de inducción electromagnética, un campo electromagnético alternado se forma entre la sonda del sensor y la superficie metálica del eje giratorio.La variación de la distancia de separación cambia la intensidad de la corriente de redondo, que se convierte en una señal de voltaje proporcional al desplazamiento de vibración.medición de la vibración relativa del ejecon una precisión de micrones.
- Sensor de aceleración piezoeléctricaUtiliza la conversión de fuerza-eléctrica característica de los cristales piezoeléctricos para convertir la aceleración de vibración mecánica en señales de carga.Saca señales de voltaje correlacionadas con la intensidad de vibración., principalmente paramedición de las vibraciones absolutas de la carcasa.
Control del desplazamiento del eje / control de la expansión diferencial
Mide la desviación de posición axial del eje giratorio (flotación del eje) o la expansión relativa entre el rotor y el estator (expansión diferencial),y salidas de señales de voltaje lineal para reflejar la estabilidad axial del sistema del eje y evitar la fricción entre los componentes giratorios y estacionarios.
Velocidad de rotación y monitoreo de fase
con una capacidad de transmisión superior a 300 W,
- Sensor magnétoeléctrico: Calcula la velocidad de rotación detectando las señales de pulso generadas cuando los dientes de engranaje o las ranuras de fase clave del eje giratorio cortan el campo magnético; la frecuencia de pulso es proporcional a la velocidad de rotación.
- Sensor de fase clave (señal síncrono)Recolecta señales sincronizadas con datos de vibración para analizar la fase de vibración y localizar las causas de fallo, como las características de fase correspondientes al desequilibrio y la desalineación.
2Procesamiento de señales y extracción de características
Las señales originales recogidas por los sensores (vibración, desplazamiento, etc.) se amplifican y filtran por los proximitores, luego se transmiten a los hosts de monitoreo como los racks de las series 3500 y 1770.Las características de falla se extraen mediante los siguientes métodos::
- Análisis del dominio temporal: Calcula el valor máximo de vibración, el valor RMS y el valor máximo a máximo para juzgar si la intensidad de vibración supera los umbrales estándar (por ejemplo, ISO 10816).
- Análisis del dominio de frecuencia: Convierte señales de dominio temporal en espectrogramas a través de la transformación de Fourier rápida (FFT) para identificar frecuencias características, como la frecuencia de rotación f, la frecuencia 2× y los armónicos.
Ejemplo: el desequilibrio del rotor corresponde al pico dominante a una frecuencia de rotación de 1 ×; la desalineación corresponde al pico dominante a una frecuencia de 2 ×;Las fallas de los rodamientos corresponden a frecuencias características específicas (e.g. frecuencia de fallas de la línea interna = 0,6f × número de bolas de rodamiento).
- Análisis de tendencias: se registran las curvas de variación de los parámetros a largo plazo (por ejemplo, tendencia de las vibraciones con el tiempo de funcionamiento); la tasa de deterioro del equipo se juzga por los cambios de pendiente;un aumento repentino de la vibración suele indicar un desgaste agravado del rodamiento.
3. Diagnóstico de fallas y lógica de protección
Basándose en umbrales preestablecidos (nivel de alarma / nivel de peligro) y una base de datos típica de características de fallas, el sistema realiza una alerta y diagnóstico tempranos graduados:
- Alarma de umbral: Cuando la vibración o el desplazamiento exceden los umbrales establecidos (advertencia de atención, peligro de apagado), el sistema activa alarmas audibles y visuales y registra la marca de tiempo.
- Compatibilidad de las características: Compara las características espectrales en tiempo real con las firmas de fallas típicas (desequilibrio, desalineación, curvatura del eje, remolino de aceite, etc.) para identificar automáticamente o ayudar en la identificación de fallas.fase estable acompañada por un componente de frecuencia dominante de 1 × indica principalmente desequilibrio del rotor.
- Protección de bloqueo: para equipos críticos como las turbinas de vapor, una vez que los parámetros alcanzan los niveles de peligro, el sistema emite señales de bloqueo para el apagado automático,la prevención de fallas catastróficas como fracturas de ejes y incendios inducidos por fricción.
La lógica central del monitoreo de la condición de Bently Nevada se puede resumir como:
Detección de cantidades físicas en tiempo real por sensores → procesamiento de señales y extracción de características → juicio del estado del equipo basado en las características.
Con mediciones de alta precisión sin contacto y análisis de señales multidimensionales, mejora el modo de mantenimiento del mantenimiento de avería al mantenimiento predictivo.Su valor fundamental radica en la detección temprana de posibles fallos (e- por ejemplo, desgaste incipiente del rodamiento, desequilibrio del rotor), reduciendo los riesgos de apagones no planificados y los costes de mantenimiento.
Análisis de las cuestiones técnicas clásicas
P1: Sin cable de extensión, ¿puede una sonda de sensor de corriente de remolino de 5 metros ser directamente emparejada con un proximitor de 5 metros para su uso?
A. NoSí, sólo tiene que cumplir con eso.
longitud de la sonda + longitud del cable de extensión = longitud nominal del proximidorEl cable de extensión es principalmente para una instalación y puesta en marcha convenientes.
Ejemplo: sonda de 1 m + cable de extensión de 4 m = compatible con proximitor de 5 m.
P2: La sensibilidad de la sonda es de 7,87 V/mm. ¿Cuál es el factor determinante?
A. No: depende principalmente del material de la sonda (4140 acero), cualquier cambio en el material alterará la sensibilidad.
P3: ¿Cómo afecta la superficie del eje medido a los resultados de las mediciones?
A. No: mayor diámetro de la sonda → mayor distancia de medición, menor sensibilidad y menor linealidad.
Por el contrario, un diámetro de sonda más pequeño → una distancia de medición más corta, una mayor sensibilidad y una mejor linealidad.
P4: ¿Qué parámetros del proximitor y la sonda se fijan y combinan?
A. No: Frecuencia de radio fija del proximitor; capacidad fija, inductancia y resistencia del cable coaxial y el conjunto de sonda.Esto garantiza la proporcionalidad lineal entre la distancia entre la sonda y el eje y el voltaje de la brecha.
P5: ¿Por qué doblar el cable coaxial en ángulo recto causa lecturas inválidas, mientras que las lecturas vuelven a la normalidad después de enderezar?
A. No: La curvatura en ángulo recto cambia la capacidad de la capa de aislamiento entre el escudo interior y el conductor central.
P6: ¿Cómo fijar correctamente la conexión entre la sonda y el cable coaxial?
A. No: Gira suavemente con la mano hasta que se escuchen los sonidos de 3 ̊4 clic. No se recomienda apretar demasiado; se instala un resorte interno y la compresión excesiva dañará su rendimiento elástico.
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