Los sistemas de monitoreo de condición de Bfully Nevada son la solución principal para el monitoreo de la condición del sistema de ejes y vibraciones de maquinaria rotativa industrial, como turbinas de vapor, generadores, compresores y bombas. Su principio básico se basa en la recopilación y el análisis en tiempo real de parámetros clave que incluyen vibración mecánica, desplazamiento del eje y velocidad de rotación. Al identificar características anormales de la señal, evalúa el estado de salud del equipo para realizar advertencias y diagnósticos tempranos de fallas. Los principios específicos se detallan a continuación:
1. Parámetros básicos de monitoreo y principios de detección
El sistema adquiere parámetros físicos de funcionamiento de los equipos a través de varios sensores y los convierte en señales eléctricas para su análisis.
Monitoreo de vibraciones
adoptasensores de corrientes parásitas sin contactoosensores de aceleración piezoeléctricos de contacto:
- Sensor de corrientes de Foucault: Basado en el principio de inducción electromagnética. Entre la sonda del sensor y la superficie metálica del eje giratorio se forma un campo electromagnético alterno. Cuando se produce la vibración del eje, la variación del espacio libre cambia la intensidad de la corriente parásita, que se convierte en una señal de voltaje proporcional al desplazamiento de la vibración. Se utiliza principalmente paraMedición de vibración relativa del eje.con precisión a nivel de micras.
- Sensor de aceleración piezoeléctrico: Utiliza la característica de conversión fuerza-eléctrica de los cristales piezoeléctricos para convertir la aceleración de la vibración mecánica en señales de carga. Después de la amplificación, emite señales de voltaje correlacionadas con la intensidad de la vibración, principalmente paramedición absoluta de vibraciones de la carcasa.
Monitoreo de desplazamiento del eje/expansión diferencial
Se basa principalmente en sensores de corrientes parásitas. Mide la desviación de la posición axial del eje giratorio (flotación del eje) o la expansión relativa entre el rotor y el estator (expansión diferencial) y emite señales de voltaje lineal para reflejar la estabilidad axial del sistema del eje y evitar la fricción entre los componentes giratorios y estacionarios.
Monitoreo de velocidad y fase de rotación
Adopta sensores magnetoeléctricos o fotoeléctricos:
- Sensor magnetoeléctrico: Calcula la velocidad de rotación detectando señales de pulso generadas cuando los dientes del engranaje o las ranuras de fase clave en el eje giratorio cortan el campo magnético; La frecuencia del pulso es proporcional a la velocidad de rotación.
- Sensor de fase clave (señal síncrona): Recopila señales sincrónicamente con datos de vibración para analizar la fase de vibración y localizar causas de fallas, como las características de fase correspondientes al desequilibrio y la desalineación.
2. Procesamiento de señales y extracción de funciones
Las señales originales recopiladas por sensores (vibración, desplazamiento, etc.) se amplifican y filtran mediante proximidades y luego se transmiten a hosts de monitoreo, como los bastidores de las series 3500 y 1770. Las características de falla se extraen mediante los siguientes métodos:
- Análisis en el dominio del tiempo: Calcula el valor máximo de vibración, el valor RMS y el valor pico a pico para juzgar si la intensidad de la vibración excede los umbrales estándar (por ejemplo, ISO 10816).
- Análisis del dominio de frecuencia: Convierte señales en el dominio del tiempo en espectrogramas mediante la transformada rápida de Fourier (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 1× frecuencia de rotación; la desalineación corresponde al pico dominante a 2× frecuencia; Los fallos en los rodamientos corresponden a frecuencias características específicas (por ejemplo, frecuencia de fallos en la pista interior = 0,6f × número de bolas del rodamiento).
- Análisis de tendencias: Registra curvas de variación de parámetros a largo plazo (por ejemplo, tendencia de vibración con 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. Lógica de protección y diagnóstico de fallas
Basado en umbrales preestablecidos (nivel de alarma/nivel de peligro) y una base de datos de características de fallas típicas, el sistema realiza diagnósticos y alertas tempranas graduales:
- Alarma de umbral: Cuando la vibración o el desplazamiento excede los umbrales establecidos (advertencia de atención, peligro de apagado), el sistema activa alarmas sonoras y visuales y registra la marca de tiempo.
- Coincidencia de características: Compara características espectrales en tiempo real con firmas de fallas típicas (desequilibrio, desalineación, flexión del eje, remolino de aceite, etc.) para automáticamente o ayudar en la identificación de fallas. Por ejemplo, una fase estable acompañada de un componente de frecuencia dominante 1× indica principalmente un desequilibrio del rotor.
- Protección de enclavamiento: Para equipos críticos, como turbinas de vapor, una vez que los parámetros alcanzan niveles de peligro, el sistema emite señales de enclavamiento para el apagado automático, evitando fallas catastróficas como fracturas de eje e incendios inducidos por fricción.
La lógica central del monitoreo de condición de Bfully Nevada se puede resumir como:
Detección de cantidades físicas en tiempo real mediante sensores → procesamiento de señales y extracción de características → juicio del estado del equipo basado en las características.
Con medición de alta precisión sin contacto y análisis de señales multidimensionales, actualiza el modo de mantenimiento desde mantenimiento de averías hasta mantenimiento predictivo. Su valor fundamental radica en la detección temprana de posibles fallos (por ejemplo, desgaste incipiente de los rodamientos, desequilibrio del rotor), lo que reduce los riesgos de paradas no planificadas y los costes de mantenimiento.
Análisis de cuestiones técnicas clásicas.
P1: Sin cable de extensión, ¿se puede combinar directamente una sonda de sensor de corrientes parásitas de 5 metros con un proximitor de 5 metros para su uso?
A: Sí. Sólo necesita cumplir con eso
longitud de la sonda + longitud del cable de extensión = longitud nominal del proximitor. El cable de extensión es principalmente para una instalación y puesta en marcha convenientes únicamente.
Ejemplo: sonda de 1m + cable de extensión de 4m = compatible con proximitor de 5m.
P2: La sensibilidad de la sonda es de 7,87 V/mm. ¿Cuál es el factor determinante?
A: Depende principalmente del material de la sonda (acero 4140). Cualquier cambio en el material alterará la sensibilidad.
P3: ¿Cómo afecta el área de superficie del eje medido a los resultados de la medición?
A: Mayor diámetro de sonda → mayor distancia de medición, menor sensibilidad y peor linealidad.
Por el contrario, un diámetro de sonda más pequeño → distancia de medición más corta, mayor sensibilidad y mejor linealidad.
P4: ¿Qué parámetros del proximitor y la sonda son fijos y coincidentes?
A: Radiofrecuencia fija del proximitor; Capacitancia, inductancia y resistencia fijas del cable coaxial y conjunto de sonda. Esto garantiza una proporcionalidad lineal entre la holgura entre la sonda y el eje y el voltaje del espacio.
P5: ¿Por qué doblar el cable coaxial en ángulo recto provoca lecturas no válidas, mientras que las lecturas vuelven a la normalidad después de enderezarlo?
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