Устройство измерения и оценки технического состояния оборудования машиностроительного комплекса
DEVICE FOR MEASUREMENT AND ASSESSMENT OF TECHNICAL STATE OF EQUIPMENT OF MACHINE BUILDING COMPLEX

Изобретение относится к устройствам измерительной техники, а именно к устройствам мониторинга технического состояния объекта. Мониторинг ведется по ряду параметров (амплитудная составляющая вибрации, температура, мощность). Применение устройства
ориентировано на обнаружение и локализацию дефектов.
Известно устройство для вибродиагностики машинного оборудования (см. патент RU 2037799 C1, G01M 7/00, опубл. 19.06.1995 г.), содержащее последовательно соединенные вибропреобразователь, широкополосный усилитель, блок распознавания сигналов,
перестраиваемый полосовой фильтр, широкополосной усилитель, генератором опорного напряжения.
Наиболее близким техническим решением является (см. патент RU 2289802 C1, G01M 13/00, опубл. 20.12.2006 г.) устройство виброакустической диагностики циклически функционирующих объектов, включает один или несколько каналов выделения измерительной информации, каждый из которых содержит тракт контроля виброакустического сигнала, тракт контроля частоты вращения, тракт формирования электрического сигнала; контроллер; программируемый вычислитель; индикатор и регистрирующее устройство. В каждый канал выделения измерительной информации устройства дополнительно введен тракт измерения шума функционально законченной и пространственно расположенной в одном месте части блоков контролируемого объекта, а тракт формирования электрического сигнала дополнен бесконтактным коммутатором и регулируемым цифровым фильтром.
Недостатком данного устройства является отсутствие измерительной системы, то есть набора датчиков характеризующих объект диагностирования.
Задачей предложенного изобретения является не только собрать данные о состоянии объекта, но и выявить неисправный узел/устройство, определить его возможный срок службы и провести автономный интеллектуальный анализ неисправности. Это сократит время на обнаружение и устранение дефекта во время плановых осмотров, уменьшит время простоя оборудования.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство измерения и оценки технического состояния оборудования машиностроительного комплекса, состоящее из корпуса, включающего модуль мониторинга на плате с микроконтроллером, модулем хранения информации, модулем анализа информации, модулем ввода/вывода информации и приемопередатчиком, соединенным с внешним вспомогательным оборудованием, датчиком тока, датчиком напряжения и корпусом измерительной головки с установленными на ее корпусе датчиками температуры, шума и вибрации.
Датчики тока и напряжения мобильны и соединяются с приемопередатчиком шлейфами. Датчики температуры, шума и вибрации установлены на корпусе измерительной головки.
Техническим результатом, для решения которого применимо заявленное изобретение, является повышение скорости измерений, автономности и гибкости систем диагностики и мониторинга технического состояния различного оборудования. Результат получаем за счет наличия автономного модуля с распределенной плоскостью установки измерительных датчиков. Это позволит создавать полигон измерений для анализа технического состояния без большого количества повторений.
Заявляемое устройство отличается от представленной выше разработки наличием многофункционального мобильного сенсора технического состояния исследуемого объекта. Комплекс оснащен аппаратурой интеллектуальной обработки результатов с использованием системы знаний, обеспечивающей высокую достоверность экспресс-анализа состояния машин и оборудования.
Использование разрабатываемого устройства позволяет
локализовать неисправности на стадии формирования дефекта, предотвращение преждевременного износа узлов и деталей, формирование рекомендаций к эксплуатации оборудования.
Сущность заявляемого устройства поясняется чертежом, где на:
фиг. 1 - устройство мониторинга;
фиг. 2 - схема измерительной головки, вид сбоку;
фиг. 3 - схема измерительной головки, вид сверху.
Устройство измерения и оценки технического состояния оборудования машиностроительного комплекса состоит из корпуса 1, внутри находятся модуль мониторинга на плате с микроконтроллером 2 Arduino Mega 25 60. На основе платы реализованы модуль хранения информации 3, модуль анализа информации 4, к плате подключены модуль ввода/вывода информации 5 цветной графический TFT - экран, приемопередатчик 6. Приемопередатчик 6 Troyka Shield, Troyka Slot Shield соединен с внешним вспомогательным оборудованием, датчиком тока 7, датчиком напряжения 8 (они подключаются к объекту наблюдения независимо) и корпусом измерительной головки 9. На корпусе измерительной головки 9 установлены датчик шума 10, датчик вибрации 11, датчик температуры 12.
Устройство работает следующим образом: - плоскость измерения можно условно разделить на четыре сегмента. При установке измерительной головки 9 в разных точках исследуемого объекта/узла, мы получаем направленные векторы исследуемых параметров. Перемещая и отслеживая показания датчиков 10, 11, 12 можно локализовать область, с максимальным значением показателей состояния. Данные с измерительной головки 9 поступают в модуль мониторинга 2, и дополняются данными со вспомогательного оборудования 7 и 8. Получив данные, модуль анализа 4 проводит анализ, сравнивает их с предыдущими показаниями из модуля хранения 3, производит оценку состояния и выводит ее на устройство ввода/вывода 5. Такой подход позволяет не только собирать информацию о техническом состоянии узла, но уточняет и ускоряет процесс диагностики и выявления неисправностей. Это уменьшает затраты на проведение ремонтных работ и снижает потери производства из-за простоя оборудования.