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聲學傳感器能否用于機器健康診斷?

發(fā)布時間:2018-10-25 責任編輯:xueqi

【導讀】隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0的快速發(fā)展,許多制造商正在使用各種類型傳感器來收集有關(guān)資產(chǎn)的健康信息,這些信息可為預測分析流程提供見解,例如工單生成和預測潛在的設備停機時間。在將傳感器數(shù)據(jù)集成到物聯(lián)網(wǎng)平臺時,考慮傳感器的類型范圍非常重要,一些重要的傳感器測量溫度、電壓、振動、電力和濕度。本文提出了一個問題:聲學傳感器能否用于機器健康診斷?
 
 
我們經(jīng)常根據(jù)聽到的噪音來診斷機器問題,遺憾的是,人類只能聽到20~22000 Hz范圍內(nèi)的聲音,還有很多聞所未聞的聲音人類無法聽到,而人類聽力范圍之外的聲音也能對機器健康產(chǎn)生有價值見解。
 
光或超聲傳感器問題
 
機器由相互磨合的運動部件組成,可以產(chǎn)生摩擦和噪音,因此許多機器故障可以通過聲音檢測。像可見光這樣的裝置不能用于這種機器,因為光不能通過機器部件,因此無法確定任何關(guān)鍵問題。
 
超聲波傳感器倒是很有希望,但是,同樣可以檢測微小聲音的超聲波價格昂貴,并且還需要接收器和發(fā)射器在機器周圍移動——類似醫(yī)院里的超聲波儀器,因此,超聲波并不理想。
 
此外,工業(yè)運營商也不喜歡侵入式解決方案,而聲學傳感器允許非侵入式設置,對工作空間侵入最小。
 
聲學傳感器能否用于機器健康診斷?
 
結(jié)合預測算法,非侵入式聲學傳感器可以在機器出現(xiàn)故障之前就能檢測到微弱噪聲。
 
實時檢測聲音的另一種方法是聲學相機,其捕捉聲波并以熱成像方式可視化它們,然后通過算法分析這些信息,以確定故障的根本原因。例如,在電力傳輸系統(tǒng)中,這種相機可以確定異常聲音的特定點,并利用它來預測部件故障的早期階段,比如,在輸送空氣或液體的加壓管道系統(tǒng)中,這種相機可以精確檢測到維修人員視線之外的泄漏點。
 
可以將多個聲學傳感器放置在機器中的目標位置,并將它們連接到無線邊緣設備來收集數(shù)據(jù),無線邊緣設備直接將數(shù)據(jù)發(fā)送和上傳到云服務器,在那里可以對數(shù)據(jù)進行分析。結(jié)合資產(chǎn)管理系統(tǒng)和預測分析,可以提供關(guān)鍵資產(chǎn)效率參數(shù)的詳細信息。
 
機器可持續(xù)的聲學診斷
 
根據(jù)一些研究,高達40%的工廠能源成本可能是由損耗造成的。當電機開始退化時,機器的整體效率會降低,為了彌補效率降低,電機需要消耗更多能源。這導致額外的電力消耗和更高的電費支出。
 
使用聲學傳感器來發(fā)現(xiàn)機器缺陷使制造商能夠在這種損耗開始之前修復機器,減少停機時間和電力成本,同時延長機器的使用壽命。這可以為運營部門節(jié)省大量成本,例如,我們看到有公司將耗電量降低了10%,由于該公司在全球運營著大約5億臺電機,因此節(jié)省了大量成本。
 
考慮到上述所有優(yōu)勢,聲學傳感器和相機完全可以成為物聯(lián)網(wǎng)預測分析的強大工具。
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