什么是状态监测?

概述

状态监测通过传感器与分析追踪组件、设备及流程的性能,识别可能需要维修或更换的部件,作为预测性维护策略一部分。多种性能特征可被测量和分析,系统架构可根据汽车、航空航天、石油天然气及电子制造等行业需求定制。

内容

状态监测的工作原理

状态监测使用传感器、数据采集设备和专用软件,实现预测性维护。机器在正常运行时会产生大量数据点。传感器采集振动、温度、声学等数据,并将其发送至DAQ设备和控制系统进行分析。软件会标记潜在异常结果以供人工审核,或触发自动响应以保护设备和操作人员。状态监测被应用于工业环境、现场以及测试测量实验室中。

 

状态监测过程

图1:状态监测流程

 

状态监测的类型

单个设备可以采用多种状态监测方式:

振动监测

振动是重型机械的常见特征,通常无需担忧。但异常的振动特征可能表明组件磨损、不平衡、断裂或存在其他需要关注的问题。振动监测通常依赖加速度计、接近探头和速度传感器进行测量,数据发送至控制系统进行分析。

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温度监测

机械组件均在预期的温度范围内工作。当传感器检测到异常的高温或低温时,可能表示设备或流程存在问题。温度监测传感器包括热电偶、电阻温度检测器(RTD)和热敏电阻,数据传输至计算机进行分析。

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声学监测

声学监测捕捉并分析声波,用于识别可能表明轴承、齿轮及其他设备组件存在问题的异常噪音或声学特征。麦克风是最常用的声学监测传感器,在特定场景下也可使用加速度计和水听器。

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其他常见状态监测类型包括油液分析、电气监测和压力监测。无论监测对象为何,状态监测均可为连续(在线)或间断(离线)方式。

状态监测的优势

状态监测旨在于设备发生损坏或停机前发现问题。传感器和分析软件提供的数据洞察驱动预测性维护,提高设备可靠性和寿命,降低非计划维修成本,并最大限度减少工作场所事故风险。 

状态监测适用于多种设备和流程:

  • 旋转轴
  • 电机
  • 燃气轮机
  • 管道
  • 往复式压缩机
  • 泵
  • 轴承
  • 风扇
  • 发动机
  • 齿轮箱
  • 发电机
  • 变压器
  • 断路器
  • 电子元器件和机柜
  • 暖通空调系统
  • 熔炉和烤箱
  • 服务器机房和数据中心
  • 液压系统油液
  • 润滑系统油液
  • 材料固化过程

NI状态监测硬件与软件

NI技术支持基于数据采集设备和分析软件的状态监测。我们的DAQ模块将传感器与控制系统连接,提供声音与振动及温度测量解决方案。NI软件如LabVIEW和SystemLink™用于状态监测与分析,帮助实现传感器数据可视化。NI硬件与软件支持各行业的预测性维护策略,通过智能数据应用提升效率并降低成本。