- Imaginea 1. Spectrul sonor al unui rulment de 1 rpm.
Tehnologia cu ultrasunete a devenit unul dintre instrumentele esențiale în mentenanța predictivă, monitorizarea condiționată și domeniul fiabilității, datorită curbei sale rapide de învățare, ușurinței de utilizare și flexibilității. Detectarea scurgerilor a fost una dintre cele mai comune aplicații ale ultrasunetelor, dar acum vedem că tehnologia este folosită din ce în ce mai mult împreună cu un software de analiză a sunetului pentru a diagnostica defecțiuni mecanice și electrice specifice.
Analiza spectrului de ultrasunete
Tehnologia cu ultrasunete poate fi utilizată în diferite aplicații, cum ar fi detectarea scurgerilor, inspecția valvelor și a oalelor de condens, monitorizarea stării rulmenților și inspecțiile electrice. În unele cazuri, de exemplu atunci când se încearcă evaluarea stării activelor mecanice sau electrice, poate fi necesară utilizarea unui instrument cu capacități de înregistrare a sunetului. Acest lucru îi permite inspectorului să încarce înregistrarea într-un software de analiză a sunetului pentru a diagnostica mai precis tipul de defecțiune.
Diagnosticarea defecțiunilor mecanice
Inspecțiile mecanice cu ultrasunete includ diagnostice precum defecțiuni ale rulmenților, cavitația pompei și starea valvelor. Când vine vorba de rulmenți, utilizatorii monitorizează de obicei starea acestora bazându-se pe ceea ce aud prin cască sau pe tendințele nivelurilor de decibeli. Aceasta este o metodă simplă și eficientă. Cu toate acestea, în unele cazuri, profesioniștii din domeniul mentenanței vor trebui să sape mai adânc și să înregistreze sunetul de la activ pentru o analiză suplimentară pe software. Această practică este deosebit de utilă în două situații: inspectarea rulmenților cu viteză redusă și localizarea exactă a locului unde se află defecțiunea.
Atunci când vine vorba de inspectarea rulmenților cu viteză redusă, în multe cazuri nu există suficient ,,zgomot" pentru a stabili o tendință cu ajutorul nivelurilor de decibeli. În acest caz, este necesar să se analizeze spectrul sonor.
În imaginea 1 se poate vedea spectrul de sunet de la un rulment de 1 rpm pe o aplicație de cuptor. Se poate observa toate anomaliile care apar în forma de undă temporală de la sunetele de ,,pocnituri și trosnituri" care au fost produse de uzura rulmentului. Această problemă a putut fi diagnosticată în mod corespunzător doar prin utilizarea unui software de analiză a spectrului de sunet.
De asemenea, se poate folosi acest tip de software pentru a identifica unde se află defecțiunea, dacă există un calculator integrat de defecțiuni ale rulmenților. Prin introducerea vitezei (rpm) și a numărului de bile (rulmenți), se va calcula o cursă exterioară, o cursă interioară, o trecere a bilelor și o frecvență a carcasei.
- Imaginea 2. Utilizarea unui calculator de defecțiuni ale rulmenților.
În imaginea 2, turația a fost de 1708 rpm, iar numărul de bile a fost de 8. Frecvența de defect calculată de software-ul de analiză a spectrului care a fost de interes a fost un defect de rulare exterioară la 91 Hz.
Diagnosticarea defecțiunilor electrice
Ultrasunetele pot fi utilizate pentru a detecta condițiile electrice, cum ar fi efectul corona, descărcările parțiale și arcul electric. Fiecare anomalie are un sunet distinct și poate fi ușor de identificat și confirmat prin utilizarea analizei spectrului de ultrasunete.
Corona, ionizarea aerului din jurul unei conexiuni electrice de peste 1000 de volți, se aude cu ajutorul instrumentului cu ultrasunete ca un sunet static, uniform și constant. Atunci când se analizează ultrasunetele înregistrate de corona în software-ul de analiză a spectrului, se pot observa vârfuri sau armonici foarte distincte și uniform distanțate.
- Imaginea 3. Corona prezintă armonici distincte de 50Hz.
Armonicele apar la fiecare 50Hz. De asemenea, puteți vedea conținutul de frecvență, vârfuri în interiorul vârfurilor, între armonicele de 50Hz. Acestea sunt trăsături caracteristice care trebuie căutate atunci când se analizează ultrasunetele înregistrate ale efectului corona. Capacitatea de a detecta corona cu ajutorul ultrasunetelor este deosebit de utilă, deoarece corona nu produce de obicei o căldură semnificativă pentru a fi detectată cu ajutorul infraroșului.
În cazul unei inspecții electrice, armonicele de 50 Hz bine definite vor scădea pe măsură ce starea devine mai gravă. Exemplul din imaginea 4 provine dintr-un fișier audio înregistrat de descărcări parțiale. Acestea au, de obicei, un sunet continuu mai distinct de prăjire și pocnituri. De asemenea, observați amplitudinile crescute care indică un sunet mai intens față de amplitudinile de corona.
Analiza arcului electric este și mai evidentă în cazul pierderii armonicilor uniforme de 50 Hz sau 60 Hz. În cazul arcului electric, descărcarea electrică devine mai neregulată și are porniri și opriri bruște ale descărcării. Acest lucru poate fi observat în vizualizarea seriilor de timp ale unui fișier audio înregistrat de arc electric.
- Imaginea 4. Spectrul sonor al urmăririi.
