РОТОРНАЯ ДИНАМИКА ТУРБОМАШИН

Система вибрационного контроля, диагностики и мониторинга состояния роторных машин VibroNET R1.0 представляет собой программно-аппаратный комплекс обеспечивающий сбор и обработку вибрационных и тахометрических сигналов с датчиков установленных на объекте измерений. В качестве аппаратной и программной платформы используются продукты американской компании National Instruments®. В частности, среда разработки LabVIEW® и промышленные контроллеры стандарта PXI. Благодаря этому, система отличается хорошей масштабируемостью, повышенной надежностью и высокой точностью измерений.

Параметры системы, в частности, перечень измерительных каналов, определяется набором используемого оборудования. Например, в настоящее время, для сбора вибрационных сигналов используются современные 24-х разрядные платы NI-4472, которые имеют низкий уровень собственных шумов, обеспечивают высокую частоту сбора сигналов и соответствуют ряду международных стандартов на измерения шумов и вибраций. Для других измеряемых параметров применяется столь же совершенная аппаратура.

Программная часть системы состоит из конфигуратора, сборщика и анализатора.

Конфигуратор

Этот компонент позволяет настроить систему на определенный объект измерений и задает конфигурацию сбора, перечень измерительных каналов и ограничений на значения измеряемых параметров. Под настройками сбора понимается частота дискретизации, размер широкополосного буфера, диапазон отображаемых по умолчанию частот на экране и т.д. Измерительные каналы можно добавлять и удалять, калибровать, включать или выключать, что полезно при частой смене набора датчиков. Предусмотрена возможность вывода протокола с конфигурацией на печать.

Сборщик

Функциональный блок обеспечивающий сбор различных сигналов на основе настроек определенных в конфигураторе. При этом широко используются конструктивные особенности используемого оборудования. Например, несколько установленных в одно шасси плат NI-4472 могут собирать сигнал одновременно по всем каналам на всех платах, что позволяет более точно определять фазовые характеристики и корреляции сигналов. В процессе сбора отображается циклограмма с уровнями и частотами сигналов. В любой момент можно также посмотреть осциллограмму, спектр, каскадную диаграмму, огибающую по выбранным в конфигурации гармоническим составляющим сигнала. Съем широкополосных буферов выполняется по нескольким предопределенным схемам:

• Автосбор - съем выполняется при определенных условиях, например после смены режима работы объекта измерений
• Непрерывный сбор - съем буферов выполняется постоянно с максимально возможной частотой
• Однократный сбор одного широкополосного буфера
• Сплошной сбор - непрерывный сбор с заранее неизвестным количеством реализаций, позволяет анализировать нестационарные процессы, например выбег при останове газотурбинного двигателя

В остальных случаях, собираются короткие реализации по которым вычисляются частоты вращения роторов и общие уровни сигналов. При возникновении событий требующих внимания изменяется цвет центрального индикатора состояния и в журнале событий появляется одна или несколько записей с сообщением о возникшем событии. Такими событиями могут быть превышения общего уровня сигналов или гармонических составляющих в спектре.

По результатам сбора формируется протокол испытания.

Анализатор

Часть системы выполняющая постобработку полученных сборщиком данных. Позволяет просматривать весь эксперимент целиком, строить огибающие и каскадные диаграммы для выбранных каналов, проводить статистическую обработку. После выбора широкополосных буферов можно посмотреть их спектр, осциллограмму, форму и орбиту колебаний (только при установке датчиков в горизонтальной и вертикальной плоскости), а также проводить диагностику для выявления неисправностей.