Badania diagnostyczne za pomocą urządzeń przenośnych

Urządzenia przenośne służące do wibroakustycznej diagnostyki maszyn – „zbieracze danych”, nazywane też, niekoniecznie słusznie, analizatorami, ponieważ analizą wciąż zajmuje się człowiek – królują w dziedzinie diagnostyki od lat 80. Pierwsze zbieracze danych miały wielkość sporego nesesera i kreśliły jedno widmo przyspieszeń pisakiem przez kilkanaście minut. Diagnostyka kilku ważnych maszyn zajmowała całe dni, a cenne dane na kartach brystolu w formacie A3 pozostawały zarchiwizowane w formie papierowej jako drogocenne zapisy historii urządzeń. Dziś przenośne analizatory drgań mieszczą się w kieszeni, a ich możliwości pomiarowe są prawie nieograniczone.

Fotografie 1-3 przedstawiają typowe współczesne używane przez nas przenośne urządzenia pomiarowe.

Diagnostyka za pomocą urządzeń przenośnych jest rozwiązaniem tanim w porównaniu z diagnostyką online. Za pomocą przenośnego przyrządu technik pomiarowiec może dotrzeć do większości maszyn, a podstawowe parametry urządzeń można zmierzyć akcelerometrem z podstawką magnetyczną. Ta prostota, uniwersalność i relatywnie niska cena zbieracza danych wraz z oprogramowaniem sprawiają, że diagnostyka wykonywana przez człowieka z urządzeniem przenośnym jest nie tylko tańsza i dokładniejsza, ale też skuteczniejsza w porównaniu z diagnostyką online.  Dlaczego? Ograniczenia budżetowe wciąż nie pozwalają nawet najbogatszym firmom porządnie opomiarować urządzeń czujnikami stałymi podłączonymi do systemów online. Klienci próbują skutecznie diagnozować maszyny, starając się równocześnie, w dobrej wierze, obniżyć koszty poprawnej co do zasady idei monitorowania permanentnego. W konsekwencji zdarzają się sytuacje, w których inżynierowie próbują skutecznie diagnozować czterostopniowe przekładnie o mocy dwóch i pół megawata za pomocą trzech zamocowanych na stałe czujników. Z całą pewnością jest to zadanie bardzo trudne, a skuteczność takiej diagnostyki może być ograniczona wyłącznie do uszkodzeń głównych, bezpośrednio poprzedzających poważną awarię.

Tę samą przekładnię diagnosta z urządzeniem przenośnym będzie mierzył co najmniej w 24 punktach pomiarowych, wykonując w każdym punkcie nie mniej niż kilka głównych pomiarów parametrów drganiowych. W praktyce wielkogabarytowe łożyska wolnoobrotowe mierzone są w kilku lub nawet kilkunastu punktach. Jakość opomiarowania przy pomocy urządzenia przenośnego dzieli od odchudzonej diagnostyki online przepaść. Diagnosta z urządzeniem przenośnym mającym jeden czujnik jest w stanie wykonać pełne badanie takiej złożonej maszyny w 30 minut, dokonując równocześnie obserwacji korpusu i otoczenia oraz pomiaru parametrów akcesoriów – zbyt tanich, by montować na nich czujniki stałe, a władnych zatrzymać produkcję tak samo jak sama przekładnia. W czasie pomiarów diagnosta może osłuchać urządzenie, sprawdzić pod kątem wycieków, a także spisać podstawowe parametry procesowe. Operator urządzenia pomiarowego może natychmiast dokonać wstępnej analizy i podjąć decyzję o wykonaniu dodatkowych pomiarów. Online nie można tego zrobić. Czy diagnostyka offline z urządzeniem przenośnym jest więc warta zainteresowania w czasach, gdy wszystko można zmierzyć bez udziału człowieka? Oczywiście, że tak.

Na fot. 5 przedstawiono typowy zespół silnika gazowego z kompresorem tłokowym. Na tej maszynie wykonuje się w celu skutecznej diagnostyki 248 zadań pomiarowych, w 136 punktach przy pomocy pięciu różnych czujników – akcelerometru, czujnika ultradźwięków, czujnika ciśnienia, czujnika podczerwieni oraz cewki indukcyjnej do pomiaru instalacji zapłonowej. Dobrej jakości diagnostyka tej maszyny wymaga doskonałego urządzenia przenośnego i ponad 150 minut pracy. W tym przypadku dla przenośnego analizatora nie ma alternatywy.

Diagnostyka z urządzeniem przenośnym wymaga dobrego zaplanowania. Raz wykonane poprawnie plany pomiarowe, bazy danych i ścieżki mogą służyć latami. Od czego zatem zacząć?

Baza danych o maszynach

Pierwszym krokiem służącym zaplanowaniu pomiarów diagnostycznych offline z urządzeniem przenośnym jest stworzenie listy maszyn, które będą podlegały diagnostyce. Do tabeli maszyn diagnozowanych powinny trafiać wszystkie urządzenia, których nagła awaria może zakłócić produkcję, stworzyć zagrożenie lub których usterka może być wyjątkowo trudna do usunięcia i bardzo kosztowna.

Do oceny stanu maszyn używane są normy, których kryteria za...