Методы и средства технического диагностирования

Для оценки диагностических признаков и заключения о техни­ческом состоянии оборудования используют различные методы.

Методы диагностирования классифицируют в зависимости от характера и физической сущности распознаваемых признаков и измеряемых параметров технического состояния объектов.

Акустические методы технического диагностирования, осно­ваны на измерении амплитуды и частоты звуковых колебаний, излучаемых объектом в процессе работы. Изменение техническо­го состояния элементов машин в процессе работы — увеличение зазоров в сопряжениях, изменение нагрузочного, скоростного и теплового режимов работы деталей вследствие их изнашивания, старения, коррозии вызывает соответствующие изменения пара­метров звуковых колебаний. Сопоставляя эмпирические значения звуковых сигналов с эталонными, можно судить о техническом состоянии объекта в данный момент времени и прогнозировать его изменение на некоторый период.

Поскольку в формировании звукового потока участвуют практи­чески все подвижные объекта диагностирования, акустические мето­ды позволяют оценить техническое состояние большинства основ­ных элементов по величинам излучаемых ими звуковых сигналов. Основная сложность при этом состоит в выделении определенного сигнала из общего спектра и распознавании его принадлежности тому или иному элементу машины. Для оценки звукового сигнала (выделения его из общего спектра и измерения) используют специ­альную аппаратуру — спектрометры, шумомеры, осцилографы.

Акустические методы диагностирования применяют в основ­ном для оценки технического состояния элементов, силовых уста-новок, механических и гидромеханических передач.

Виброметрическиеметоды основаны на измерении парамет­ров вибрации объекта диагностирования. Уровень вибрации объекта в процессе работы определяют техническим состоянием его основных элементов: размерами зазоров в сопряжениях, изно­сом деталей. Поэтому, измеряя параметры вибрации (частоту, амплитуду, ускорение) и сравнивая их с эталонными значениями, можно оценивать техническое состояние объекта диагностирова­ния в данный момент времени и прогнозировать его изменение на некоторый период.

Рис.21. Блок-схема виброметрической аппаратуры.

Приведенная на рис.21 блок-схема иллюстрирует устройство и принцип действия виброметрической аппаратуры. Установленный непосредственно на поверхности объекта датчик 1 регистри­рует механические вибрационные колебания и передает соответ­ствующие электрические сигналы на усилитель-анализатор 2. Кас­кад электронных интеграторов обеспечивает измерение амплиту­ды, скорости и ускорения механических колебаний. Набор частот­ных фильтров 3 позволяет настраивать прибор на соответствую­щий рабочий частотный диапазон. Кроме того, фильтры служат для подавления помех, обусловленных низко- и высокочастотны­ми шумами. Запись сигнала производят с помощью самописца 4 или какого-либо другого регистрирующего прибора (например, измерительного магнитофона), подключаемого на его место.

Поскольку параметры вибрации, используемые в качестве ди­агностических, являются широко информативными и формируют­ся под воздействием большого количества элементов объекта, ос­новной сложностью при диагностировании виброметрическими методами является, как и в предыдущем случае, распознавание принадлежности сигнала определенному элементу.

Виброметрические методы используют для диагностирования элементов силовых установок, механических и гидромеханичес­ких передач.

Методы технического диагностирования по составу масел наи­более универсальны и широко применяются для экспресс-оценки состояния двигателей, элементов трансмиссии, гидравлических систем управления, а также смазочных материалов и рабочих жидкостей.

Основными диагностическими параметрами в этих случаях яв­ляются концентрация, дисперсионный и элементарный составы механических примесей, кинематическая вязкость масла, кислот­ное и щелочное числа, а также содержание в масле воды.

Для анализа содержания механических примесей в масле ис­пользуют химический, спектральный, радиометрический, активационный и оптико-физические методы.

Функциональные методы диагностирования основаны на из­мерении косвенных параметров объекта, характеризующих техни­ческое состояние его элементов через уровень функционирования. В зависимости от характера распознаваемых признаков измене­ния технического состояния объекта диагностирование функцио­нальными методами может производиться по мощностным и тех­нико-экономическим показателям, тепловому состоянию, герме­тичности рабочих объемов, тормозному пути.

Метод оценки технического состояния машин по мощностным и технико-экономическим показателям используют как для обще­го, так и для углубленного поэлементного диагностирования. В основе метода лежат зависимости эффективности использования машины от технического состояния ее основных элементов. В ка­честве диагностических параметров в этом случае используют эф­фективную мощность двигателя, силу тяги, рабочую скорость, грузоподъемность. В зависимости от характера измеряемых диаг­ностических параметров подбирают соответствующее диагности­ческое оборудование.

Методы диагностирования машин по тепловому состоянию и герметичности рабочих объемов имеют более узкую область при­менения. Их в основном используют для оценки технического со­стояния элементов двигателей и гидросистем.

Поскольку ни один из перечисленных методов не позволяет произвести полную оценку технического состояния машины, при углубленном техническом диагностировании часто используют комбинированные виброакустические методы и совокупность функциональных методов.

Средства технической диагностики оборудования для различ­ных методов диагностики приведены в табл.5.