Порядковый анализАнализ шума и вибрации вращающихся и поршневых машин

Порядковый анализ — это метод анализа сигналов шума и вибрации во вращающихся или поршневых механизмах. Он помогает обеспечить комплексную диагностику генераторов, двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, турбин, насосов и вращающихся валов.

Решение Dewesoft для порядкового анализа — чрезвычайно мощное, очень простое в настройке и обеспечивает расчеты, визуализацию и результаты в реальном времени для нескольких параллельных входных каналов. Гибкое и мощное оборудование для сбора данных легко интегрируется в ваш испытательный комплекс. Кроме того, на решение действует лучшая в отрасли 7-летняя гарантия, а в комплект поставки входят бесплатные пожизненные обновления программного обеспечения и бесплатная техническая поддержка.

Особенности

Результаты в реальном времени по неограниченному количеству каналов

Решение Dewesoft для порядкового анализа применяется для сбора, хранения, визуализации и расчета данных по неограниченному количеству входных каналов в реальном времени. Одновременно можно отслеживать и анализировать сразу несколько вращающихся машин.

Временная, частотная и порядковая области

Высокая частота дискретизации и усовершенствованный механизм повторной выборки без наложения спектров позволяют проводить измерения во всех трех областях: временной, частотной и порядковой.
Все данные доступны параллельно в режиме реального времени, визуализируются на одном экране и сохраняются в одном и том же файле данных с полной синхронизацией.

Расширяемость и многофункциональность

Система Dewesoft очень универсальна и имеет множество дополнительных функций для углубленного изучения динамики вращающихся механизмов. В ней доступны БПФ-анализ, орбитальный анализ, анализ крутильных колебаний, анализ электрической мощности и другие виды анализа. Кроме того, можно подключить другие типы датчиков для одновременной регистрации вибрации, деформации, температуры, видео, звука и других параметров с точной синхронизацией.

Поддержка всех видов датчиков угла

Наше решение совместимо с любыми видами датчиков угла для определения величины угла и скорости вращения: тахометрами, энкодерами, датчиками для зубьев шестерни (в том числе с пропущенными или двойными зубьями), ленточными датчиками и аналоговыми датчиками угла. А благодаря технологии Dewesoft Supercounter наша система точно определяет величину угла и скорость вращения с разрешением в 10 наносекунд.

Работает без тахометра

В ситуациях, когда установка тахометра для измерения сигнала скорости нецелесообразна, модуль отслеживания порядков работает за счет интеллектуального алгоритма отслеживания. Он эффективно выделяет сигнал первого порядка (сигнал скорости) из сигнала вибрации. Его можно усилить, изменив настройки как при первоначальной обработке, так и при постобработке — например, можно задать предполагаемый наклон рампы при ускорении или использовать в качестве источника входного сигнала предварительно отфильтрованный математический сигнал.

Пользовательская эталонная ось метки

Проводите анализ порядкового спектра относительно времени, скорости (об./мин) или пользовательского эталонного канала на трехмерных спектрограммах. Выбирайте пользовательский канал в качестве эталонной оси метки и соотнесите другие измеренные физические величины с порядковым спектром. Например, уровни порядка можно сопоставить с температурой, скоростью ветра, потоком или тягой. Для создания сравнения каскадов БПФ и порядков относительно скорости или другой величины достаточно одного нажатия.

Настраиваемые критерии усреднения и обновления

Во избежание скачков между спектральными блоками можно задать дельту частоты вращения и гистерезис, чтобы распределить диапазон частоты по соответствующим блокам для вычисления. Также можно выбрать метод сбора данных: непрерывно или по центру блоков. Критерии обновления блоков определяют метод вычисления порядкового спектра в них. Доступны вычисления по первому спектру, непрерывное вычисление, усреднение, а также вычисление по макс. значению.

Извлечение порядков гармоник

Поддержка полного или частичного извлечения порядков с амплитудой и фазой с различными возможностями их отображения относительно скорости вращения и во временной области. На 2D- или 3D-графиках можно отобразить неограниченное количество порядков.

Спектральные взвешивания

Одиночное или двойное взвешивание, интегрирование или деривация, частотное взвешивание A или C — всё это можно сделать в нашем модуле порядкового анализа всего с одного экрана.

Порядки ШИМ-инвертора

Благодаря прямой поддержке демодуляции можно анализировать компоненты порядка, вызванные ШИМ-инверторами.

Широкие возможности визуализации

Частота, 2D- и 3D-графики — превосходные инструменты для определения состояния машины. Для отображения данных можно использовать графики Найквиста, Боде и Кэмпбелла, а анализ орбит с отображением необработанных значений или порядков станет незаменимым средством анализа турбомашинного оборудования.

Возможности длительного мониторинга

Орбиты (необработанная, усредненная, H1, H2 и т. д.), БПФ, каскадные графики, графики Боде и полярные графики могут быть загружены в базу данных временных рядов Historian для долгосрочного или постоянного мониторинга состояния оборудования.

Поддержка датчиков TEDS

Системы Dewesoft автоматически обнаруживают акселерометры и датчики угла поворота, которые совместимы с TEDS IEEE 1451.4, — достаточно подключить устройство и сразу приступить к работе.

Прямая поддержка редукторов

Воспользуйтесь односкоростным источником и проведите извлечение на различных ступенях редуктора машины с помощью функций разделителя и умножителя тахометра.

Качество Dewesoft и 7-летняя гарантия

Воспользуйтесь преимуществами нашей 7-летней гарантии. Системы сбора данных Dewesoft изготавливаются в Европе и отвечают самым строгим стандартам качества. Кроме того, мы оказываем бесплатную техническую поддержку.
Ваши вложения в решения Dewesoft будут защищены на протяжении многих лет.

Программное обеспечение — в комплекте

В комплект поставки всех систем сбора данных Dewesoft входит программное обеспечение для сбора данных DewesoftX — оно отмечено наградами, удобно в использовании и имеет очень широкий набор функций.
Кроме того, все обновления ПО бесплатны — без скрытых расходов на лицензирование или годовых комиссий за обслуживание.

Порядковый анализ: обзор

Порядковый анализ применяется для анализа сигналов шума и вибрации во вращающихся и поршневых машинах: двигателях, компрессорах, турбинах и насосах. Первый порядок связан со скоростью вращения машины, а каждый последующий порядок является множителем скорости.

Такие машины состоят из различных деталей, каждая из которых имеет свой собсвенный шум и вибрацию, — из них и складывается общий шум машины. Порядковый анализ позволяет выявлять и изолировать собственные шумы и вибрацию отдельных деталей, что позволяет оценивать их качество и эффективность.

Порядки не зависят от скорости машины, поэтому порядковый анализ является основным инструментом при измерении нестационарных вибраций машин с переменной частотой вращения.

Решение для порядкового анализа Dewesoft — незаменимый инструмент для оценки состояния вращающихся машин (резонансы, устойчивые рабочие точки, причины вибраций). Анализировать вибрацию двигателей и других вращающихся машин можно на различных этапах: разработки, оптимизации, диагностики, а также устранения неисправностей. Эффективное ПО и универсальные системы сбора данных — вот что лежит в основе интеллектуального портативного решения для разработчиков и специалистов по обслуживанию.

Узнайте больше о порядковом анализе в статье «Полное руководство по порядковому анализу».

Области применения порядкового анализа

Вращающиеся машины являются ключевыми компонентами большинства промышленных механических систем. Практически в каждом промышленном процессе задействована хотя бы одна вращающаяся машина, которая играет крайне важную роль в производственной линии, — выход ее из строя повлечет за собой наибольшие расходы.

Двигатели, силовые передачи, турбины, насосы, компрессоры, электродвигатели, системы вентиляции и другое оборудование можно проектировать, разрабатывать, оценивать и обслуживать путем порядкового анализа, выполняя следующие действия:

поиск и устранение неисправностей вращающихся машин;
определение критической скорости двигателя;
анализ неисправностей редукторов;
анализ неисправностей подшипников;
обнаружение механического ослабления;
обнаружение дисбаланса;
обнаружение погнутых валов;
обнаружение смещений;
обнаружение неисправностей электродвигателей;
обнаружение кавитации в насосах;
разделение шумов и вибраций вращающихся машин и конструкций;
анализ проблем, вызванных вибрацией шестерен, ремней, вентиляторов, насосов, компрессоров и турбин.

Оборудование для сбора данных Dewesoft: стандартные конфигурации

Базовая система порядкового анализа:

система сбора данных SIRIUS Mini;
технология DualCoreADC — два 24-разрядных сигма-дельта АЦП с частотой дискретизации 200 кГц и динамическим диапазоном 160 дБ;
до четырех IEPE-акселерометров;
один тахометр.

Расширенная система порядкового анализа:

модульная система сбора данных SIRIUS;
технология DualCoreADC — два 24-разрядных сигма-дельта АЦП с частотой дискретизации 200 кГц, динамическим диапазоном 160 дБ и гальванической развязкой ±1000 В;
до восьми IEPE-акселерометров;
до восьми тахометров.

Портативная система порядкового анализа:

система сбора данных SIRIUS R1DB или SIRIUS R2DB;
технология DualCoreADC — два 24-разрядных сигма-дельта АЦП с частотой дискретизации 200 кГц и динамическим диапазоном 160 дБ;
до шестнадцати IEPE-акселерометров из тридцати двух возможных;
до шестнадцати тахометров из тридцати двух возможных;
встроенный компьютер с SSD-регистратором данных, дисплеем и литий-ионным аккумулятором.

SuperCounters®: точное измерение скорости и угла с помощью счетчиков и энкодеров

В основе систем сбора данных Dewesoft лежит запатентованная технология SuperCounter®.

Входы счетчика можно использовать для измерения частоты вращения и угла вращающегося оборудования. В сравнении с обычными счетчиками, которые выводят одно целое число после одной выборки (например, 1, 1, 2, 2, 3, 4), входы Dewesoft SuperCounter извлекают точные значения (например, 1,37, 1,87, 2,37) с полной синхронизацией по времени и амплитуде.

Такой эффект достигается за счет измерения точного времени фазы нарастания сигнала дополнительным счетчиком. Входы SuperCounter работают на временной оси 102,4 МГц независимо от текущей частоты дискретизации аналогового сигнала.

Входы счетчика полностью синхронизированы с аналоговыми входами, шиной CAN и другими источниками данных для выполнения балансировки, порядкового анализа и анализа вибраций кручения.

Превосходное решение для каскадного анализа в режимах разгона и выбега

Благодаря возможности отслеживать порядки кручения решение для порядкового анализа подойдет для испытания, диагностики и устранения неисправностей машин и других компонентов с переменной скоростью вращения.

Отслеживание порядков дает стабильные спектральные результаты относительно изменения скорости без смазывания спектра. Четкие картины вибрации отдельных компонентов вращающихся машин сохраняются в ходе всего измерения: их можно сравнить с измеренными порядками, отобразить результаты сравнения на графиках, а затем задать отдельные значения допусков и сигнализаций для каждого вращающегося компонента.

Настройка порядкового анализа — проще не бывает

Перед началом испытания в модуле отслеживания порядков можно задать различные параметры:

каскад порядков относительно времени — мониторинг порядкового спектра относительно времени (а не только текущего спектра);
каскад порядков относительно эталона — мониторинг порядкового спектра относительно частоты вращения или любого измеренного канала, который можно использовать в качестве оси блока;
гармоники по частотной области — объединенные каналы отображаются на 2D-графиках (задать гармоники можно самостоятельно).

Параметры можно поменять и после записи. ПО DewesoftX сохраняет необработанные данные, поэтому провести повторное вычисление можно на этапе постобработки.

Выберите верхний и нижний пределы скорости вращения и укажите период вычисления для каскадного спектра или порядкового анализа: разгон, выбег или обе фазы (чтобы покрыть весь спектр частот).

Частотный анализ. Быстрое преобразование Фурье (БПФ)

Помимо результатов порядкового анализа, решение Dewesoft выводит БПФ-спектр относительно времени, частоты вращения, а также других каналов:

каскад БПФ относительно эталона — мониторинг вычисленного БПФ относительно выбранного канала;
гармоники по временной области — объединенные выходные каналы с изменением амплитуды гармоник во времени;
средняя скорость вращения относительно эталона — мониторинг средней скорости вращения (полный частотный диапазон) относительно выбранного канала.

DewesoftX order tracking time domain results

Вычисление пиковых значений частоты и порядка

Вычислить пиковые значения можно по частотной и порядковой областям. При выборе максимального критерия обновления блоков в ходе испытания сохранятся максимальные значения отдельных спектральных линий. По таким значениям можно прогнозировать худший сценарий развития событий: вы увидите максимальные пиковые значения относительно времени, скорости вращения и других каналов блоков.

График Кэмпбелла 2D- и 3D-графики спектра отклика

Метод визуализации трехмерных значений на одной плоскости, который распространен в порядковом анализе. На 3D-графиках и графиках Кэмпбелла спектр отклика системы отображается в виде функции ее колебательного режима.

На графиках Кэмпбелла весь диапазон значений делится на определенное количество уровней, при этом каждый уровень представлен окружностью, радиус и цвет которой зависят от индекса уровня. Более высокие значения представлены окружностями большего размера и более высоким цветовым индексом (по цветовой карте). Для более точного анализа можно использовать отсечение низких уровней.

Параметры блоков. Свободная настройка

В системах Dewesoft можно задать метод анализа спектра относительно измеренного времени, скорости вращения или оси других блоков.

Во избежание скачков между спектральными блоками можно задать дельту частоты вращения и гистерезис, чтобы распределить диапазон (например, диапазон скорости вращения) по соответствующим блокам и вычислить его.

Также можно выбрать метод сбора данных: непрерывно по каждом блоку или по центру блоков.

Наконец, можно выбрать различные методы вычисления спектра:

сохранять первый вычисленный спектр для каждого блока;
всегда обновлять блоки при вычислении нового спектра;
выводить среднее значение спектров из одного блока;
сохранять максимальные значения спектра в каждом блоке.

Анализ орбитального графика
Визуализация движения вращающегося вала

Орбитальный анализатор Dewesoft — это решение для анализа и визуализации движения вращающегося диска.

График орбиты показывает направление вращения вала. Стрелка, показывающая направление вращения, отображается в правом верхнем углу графика.

Направление стрелки — CCW (против часовой стрелки), поэтому нам необходимо выбирать каналы орбитального графика в правильной последовательности.

Подробнее об орбитальном анализаторе Dewesoft.

Dewesoft orbit analysis software orbit plot

Разумное вложение и полная готовность к будущему

Решения Dewesoft — отличная инвестиция в ваше будущее. Мы постоянно совершенствуем их и добавляем новые функции, поэтому все будущие обновления программного обеспечения полностью бесплатны.

На все системы сбора данных Dewesoft распространяется 7-летняя гарантия: с ней ваше оборудование исправно прослужит долгие годы. Мы хотим, чтобы ваше вложение в наше оборудование было оправдано. Даже в непредвиденных ситуациях.

Мы разработали первоклассную технологию сбора данных и применили ее для создания лучших решений на рынке.

Есть вопросы? У нас есть ответы!

Мы собрали все ответы, которые вы ищете, аккуратно упорядоченные специально для вас.

Что такое порядковый анализ?

Для чего проводят порядковый анализ?

Какое оборудование требуется для проведения порядкового анализа?

Возможно ли провести порядковый анализ без датчика оборотов?

Что такое «кратность возбуждения»?

Как выполняется отслеживание порядков?

Что отображается на каскаде БПФ относительно времени?

Что отображается на каскаде БПФ относительно частоты вращения?

Что отображается на каскаде порядкового БПФ относительно частоты вращения?

У вас все еще есть вопросы?

Не можете найти нужный ответ? Наша команда с радостью ответит на ваши вопросы.

Сопутствующие продукты

Ознакомьтесь с сопутствующими и совместимыми продуктами для сбора данных.