專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-21

刀具切削狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理也是實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)現(xiàn)代化、自動(dòng)化、柔性化的基礎(chǔ)。出現(xiàn)于90年代的智能刀具技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注,并在近20年來(lái)得到迅速發(fā)展。精確地預(yù)報(bào)刀具在加工中,尤其是在制造成本極高的精密零件加工中的失效時(shí)間對(duì)提高零件的加工效率和質(zhì)量、減少生產(chǎn)成本及研制周期具有重要意義。日本京瓷工業(yè)陶瓷公司提出一種裝有磨損傳感器的可轉(zhuǎn)位刀片刀具壽命診斷系統(tǒng)。這種智能刀具系統(tǒng)采用Ceratip傳感器,它在正方形的陶瓷刀片表面上,涂覆一層厚度為0.3μm的TiN,刀具在開(kāi)始切削時(shí),使裝有傳感器的刀片涂覆層通過(guò)電流,形成一微電子回路。當(dāng)?shù)毒咴谇邢髁Φ淖饔孟履p時(shí),刀片表面上的TiN涂覆層首先被破壞,這時(shí)電流不能通過(guò)裝有傳感器的刀片涂覆層(斷電),用電表測(cè)量時(shí),此處微電子回路的電阻變?yōu)闊o(wú)限大。這時(shí)裝在刀片上的傳感器,將立即向機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),由機(jī)床控制系統(tǒng)控制機(jī)床立刻停機(jī)并執(zhí)行自動(dòng)換刀程序。這種刀具壽命診斷系統(tǒng)能直接測(cè)量出刀尖的磨損情況并快速、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)刀具的失效時(shí)間。時(shí)間域、頻率域以及角度域的NVH分析方法,可以對(duì)汽車動(dòng)力總成的各種故障進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別、監(jiān)測(cè)和診斷。專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略

專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略,監(jiān)測(cè)

設(shè)備監(jiān)測(cè)是指對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)或定期的監(jiān)測(cè)和檢測(cè),以獲取設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)、故障信息等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和解釋,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的健康狀況,并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定相應(yīng)的維護(hù)計(jì)劃和改進(jìn)措施。設(shè)備監(jiān)測(cè)通常通過(guò)傳感器、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)現(xiàn),以提高設(shè)備的可靠性、可用性和效率,降低設(shè)備故障率和維修成本,提高設(shè)備的生命周期價(jià)值。設(shè)備監(jiān)測(cè)在制造業(yè)、能源、交通、建筑、環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。設(shè)備監(jiān)測(cè)一般分為以下步驟:①?gòu)脑O(shè)備上收集數(shù)據(jù);②將收集到的數(shù)據(jù)傳輸至平臺(tái),如PreMaint設(shè)備健康管理平臺(tái);③監(jiān)控和分析收集到的設(shè)備數(shù)據(jù)。南京耐久監(jiān)測(cè)設(shè)備β-Star監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是盈蓓德智能科技有限公司的產(chǎn)品,為大型電機(jī)提供數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)判服務(wù)。

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常見(jiàn)的設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包含以下幾類:1.運(yùn)行數(shù)據(jù):包括設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、負(fù)載情況、溫度、壓力等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能表現(xiàn),以便進(jìn)行運(yùn)行效率評(píng)估、健康狀況評(píng)估以及預(yù)測(cè)維護(hù)等。2.電氣數(shù)據(jù):包括設(shè)備的電流、電壓、功率、電阻等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備的電氣性能和電能消耗情況,以便進(jìn)行能效評(píng)估、設(shè)備故障診斷等。3.振動(dòng)數(shù)據(jù):包括設(shè)備的振動(dòng)幅值、頻率、相位等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備的振動(dòng)情況,以便進(jìn)行故障診斷和預(yù)測(cè)維護(hù)等。4.聲音數(shù)據(jù):包括設(shè)備的聲音頻率、聲音強(qiáng)度、聲音特征等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備的聲學(xué)性能,以便進(jìn)行故障診斷和預(yù)測(cè)維護(hù)等。5.圖像數(shù)據(jù):包括設(shè)備的照片、視頻、紅外圖像等。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備的外觀、結(jié)構(gòu)、熱特性等信息,以便進(jìn)行故障診斷、安全檢查和維護(hù)計(jì)劃制定等。6.環(huán)境數(shù)據(jù):包括設(shè)備周圍環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、光照等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備所處的環(huán)境條件,以便進(jìn)行設(shè)備健康評(píng)估、預(yù)測(cè)維護(hù)等。

在預(yù)防性維護(hù)的應(yīng)用中,振動(dòng)是大型旋轉(zhuǎn)等設(shè)備即將發(fā)生故障的重要指標(biāo),一是由于在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的所有故障中,振動(dòng)問(wèn)題出現(xiàn)的概率比較高;另一方面,振動(dòng)信號(hào)包含了豐富的機(jī)械及運(yùn)行的狀態(tài)信息;第三,振動(dòng)信號(hào)易于拾取,便于在不影響機(jī)械運(yùn)行的情況下實(shí)行在線監(jiān)測(cè)和診斷。旋轉(zhuǎn)類設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)需要重點(diǎn)監(jiān)控振動(dòng)量的變化。其預(yù)測(cè)性診斷技術(shù)對(duì)于制造業(yè)、風(fēng)電等的行業(yè)的運(yùn)維具有非常重大的意義。通過(guò)設(shè)備振動(dòng)等狀態(tài)的預(yù)測(cè)性維護(hù),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決系統(tǒng)及零部件存在問(wèn)題。但是對(duì)于一些不是因?yàn)樵O(shè)備問(wèn)題而存在的固有振動(dòng),振動(dòng)強(qiáng)度的不必要增加會(huì)對(duì)部件產(chǎn)生有害的力,危及設(shè)備的使用壽命和質(zhì)量。在這種情況下,則需要采用振動(dòng)隔離技術(shù)來(lái)解決和干預(yù),有效抑制振動(dòng)和噪聲的危害,避免設(shè)備故障和流程關(guān)閉。電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選擇傳感器采集旋轉(zhuǎn)設(shè)備的溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù),分析變化趨勢(shì)以判斷設(shè)備情況。

專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略,監(jiān)測(cè)

傳統(tǒng)方法通常無(wú)法自適應(yīng)提取特征, 同時(shí)需要一定的離線數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到檢測(cè)模型, 但目標(biāo)對(duì)象在線場(chǎng)景下采集到的數(shù)據(jù)有限, 且其數(shù)據(jù)分布與訓(xùn)練數(shù)據(jù)的分布可能因隨機(jī)噪聲、變工況等原因而存在差異, 導(dǎo)致離線訓(xùn)練的模型并不完全適合于在線數(shù)據(jù), 容易降低檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性; 其次, 上述方法通常采用基于異常點(diǎn)的檢測(cè)算法, 未充分考慮樣本前后的時(shí)序關(guān)系, 容易因數(shù)據(jù)微小波動(dòng)而產(chǎn)生誤報(bào)警, 降低檢測(cè)結(jié)果的魯棒性; 再次, 為降低誤報(bào)警, 這類方法需要反復(fù)調(diào)整報(bào)警閾值. 此外, 基于系統(tǒng)分析的故障診斷方法利用狀態(tài)空間描述建立機(jī)理模型, 可獲得理想的診斷和檢測(cè)結(jié)果, 但這類方法通常需要提前知道系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程等信息, 對(duì)于軸承運(yùn)行過(guò)程來(lái)說(shuō), 這類信息通常不易獲知. 近年來(lái), 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已被成功應(yīng)用于早期故障特征的自動(dòng)提取和識(shí)別, 可自適應(yīng)地提取信息豐富和判別能力強(qiáng)的深度特征, 因此具有較好的普適性. 但是, 這類方法一方面需要大量的輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練, 而歷史采集的輔助數(shù)據(jù)與目標(biāo)對(duì)象數(shù)據(jù)可能存在較大不同, 直接訓(xùn)練并不能有效提升在線檢測(cè)的特征表示效果; 另一方面, 在訓(xùn)練過(guò)程中未能針對(duì)早期故障引發(fā)的狀態(tài)變化而有目的地強(qiáng)化相應(yīng)特征表示. 因此, 深度學(xué)習(xí)方法在早期故障在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用仍存在較大的提升空間.盈蓓德科技可以提供更經(jīng)濟(jì)更可靠的旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)方案。南京產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)介紹

振動(dòng)檢測(cè)儀應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè),在設(shè)備預(yù)知維修中起到了重要的作用。專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略

電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和振動(dòng)分析提供加速度計(jì)選擇的建議。這些建議基于直流和非同步交流電機(jī)的常見(jiàn)故障。這些常見(jiàn)故障可通過(guò)振動(dòng)分析檢測(cè)出來(lái),包括機(jī)械和電氣故障。重點(diǎn)是傳感器的頻率范圍及其安裝方法,以便可靠地檢測(cè)這些故障。例如,考慮以幾百赫茲的周期性頻率(稱為故障頻率)發(fā)生的撞擊事件,但每個(gè)事件的能量可從起始點(diǎn)帶走,頻率在低至千赫范圍內(nèi)。因此,用于檢測(cè)撞擊、摩擦和凹槽等事件的傳感器應(yīng)在幾百赫茲到20千赫的寬頻范圍內(nèi)響應(yīng)。對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械故障,如平衡和對(duì)準(zhǔn),頻率范圍從約0.2倍的運(yùn)行速度到50-60倍的運(yùn)行速度是足夠的。電氣故障需要機(jī)械故障所需的低頻和高頻段。

電機(jī)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)機(jī)械和電氣故障,這會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)。只要安裝的振動(dòng)傳感器具有足夠的帶寬和靈敏度,就可以檢測(cè)到這些故障。機(jī)械故障伴隨著沖擊、摩擦和疲勞,會(huì)產(chǎn)生比電氣故障頻率更***的振動(dòng),但凹槽除外。凹槽產(chǎn)生的振動(dòng)頻率與摩擦頻率大致相同。如果傳感器的帶寬和安裝方法足以檢測(cè)機(jī)械故障,那么它們也將檢測(cè)電氣故障。 專業(yè)監(jiān)測(cè)控制策略

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