Xem mẫu
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Lời mở đầu
Bảo dưỡng đã xuất hiện kể từ khi con người biết sử dụng các loại
dụng cụ, đặc biệt là từ khi bánh xe được phát minh. Nhưng chỉ hơn mười
lăm năm qua bảo dưỡng mới được coi trọng đúng mức khi có sự gia tăng
khổng lồ về số lượng và chủng loại của các tài sản cố định như máy móc,
hiết bị, nhà xưởng trong sản xuất công nghiệp.
Ở bất kỳ nơi nào trên thế giới người ta đã tính trung bình rằng khoảng
từ 4 đến 40 lần chi phí mua sắm sản phẩm và thiết bị để dùng để duy trì
chúng vận hành đạt yêu cầu bằng các hoạt động bảo dưỡng phòng ngừa và
phục hồi trong suốt tuổi đời của chúng. Theo tạp chí Control
Magazine( October,1996) các nhà sản xuất trên toàn thế giới chi 69 tỉ USD
cho bảo trì mỗi năm và con số này sẽ không ngừng gia tăng .
Giám sát độ rung và nhiệt độ trong công nghiệp là một phương pháp đo
lường được dùng để xác định, tiên đoán, và ngăn ngừa hư hỏng đối v ới
máy móc có thiết bị xoay. Thực hiện giám sát độ rung và nhiệt độ c ủa máy
móc sẽ cải thiện được độ tin cậy của máy móc và dẫn đến hiệu qu ả máy
móc cao hơn và giảm thiểu hư hỏng về điện hay cơ khí. Chương trình giám
sát độ rung và nhiệt độ được dùng khắp nơi trên thế giới trong lĩnh v ực
công nghiệp để phát hiện lỗi trong máy, lên kế hoạch sửa chữa máy móc, và
giữ cho máy móc chạy đúng chức năng, không hư hỏng trong thời gian lâu
nhất.
Nắm được tầm quan trọng của vấn đề nên chúng em đã ti ến hành
nghiên cứu “ Giám sát độ rung và nhiệt độ” thông qua những kiến thức
đã học của môn bảo dưỡng công nghiêp và sự hướng dẫn của thầy. Do thời
gian nghiên cứu và làm đồ án không dài và do kiến thức của em còn hạn hẹp
nên không thể tránh khỏi những thiếu xót chúng em rất mong thầy thông
cảm . Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp c ủa thầy và
các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn.
1
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
2
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Chương I: Giám sát nhiệt
độ.
I. CÁC HỆ THỐNG ĐO NHIỆT ĐỘ TRONG CÔNG
NGHIỆP.
Nhiệt độ là tính chất vật lý của vật chất hay nói cách khác là thang đo
nhiệt độ nóng và lạnh. Nhiệt độ hiện diện khắp nơi và trong nhiều lĩnh
vực, trong công nghiệp cũng như trong sinh hoạt. Nhiệt độ trở nên là mối
quan tâm hàng đầu cho các nhà thiết kế máy và nhiệt độ cũng trở thành mục
tiêu của ngành điều khiển tự động.
Giám sát nhiệt độ là một kỹ thuật không thể thiếu c ủa giám sát tình
trạng. đối với mỗi chi tiết , nhiệt độ thay đổi có thể là biểu hiện của những
hư hỏng ban đầu. Nếu không được giám sát và hiệu chỉnh kịp thời thì đôi
khi chỉ cần một hư hỏng nhỏ ban đầu. Nếu không được giám sát phát hiện
và hiệu chỉnh kịp thời thì đôi khi chỉ cần một hư hỏng nhỏ của những chi
tiết này cũng có thể làm một thiết bị hoặc cả hệ thống nhà máy ngừng hoạt
động.
Trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế, vấn đề giám sát nhi ệt đ ộ (đo,
kiểm soát) là quá trình không thể thiếu được nhất là trong công nghi ệp.
Giám sát nhiệt độ trong công nghiệp luôn gắn liền với quy trình công nghệ
sản xuất, việc giám sát nhiệt độ tốt quyết định rất nhiều đến chất l ượng
sản phẩm trong cách nghành công nghiệp, thực phẩm, xi măng,…
Đo là phạm trù khoa học. Nó là quá trình xác định giá trị c ủa một đ ại
lượng bằng cách so sánh giá trị đó với giá trị chuẩn được gọi là đ ơn v ị đo,
để xác định chỉ số đo theo công thức:
3
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
n= Trong đó : Q -là giá trị cần đo
q -là giá trị đơn vị đo
n- là chỉ số đo
Do vậy chỉ số đo n không chỉ phụ thuộc vào giá tr ị c ần đo Q mà còn
phụ thuộc vào giá trị đơn vị đo q . Trên thế giới đơn vị đo chuẩn được sử
dụng rộng rãi nhất hiện nay là hệ SI.
Do bản chất của quá trình đo là xác đ ịnh b ản ch ất giá tr ị c ủa m ột đ ại
lượng.Tuy nhiên, bất cứ kết quả đo nào cũng chỉ là tương đối. Độ chính xác
của phép đo được đánh giá thông qua giá trị được gọi là sai số đo. Nó là giá
trị thể hiện sự sai lệch giữa giá trị đo được và giá trị chu ẩn của đ ại l ượng
cần đo.Sai số đo thường có dưới hai dạng là :sai số tương đối và sai s ố
tuyệt đối. Sai số tuyệt đối ∆n là hiệu số giữa giá trị thực N và giá tr ị đo
được n của đại lượng cần đo được xác định theo công thức:
∆n = N- n (1.2)
Sai số tương đối là tỷ số giữa giá trị sai số tuy ệt đ ối ∆n so v ới giá tr ị
thực N biểu diễn dưới dạng :
(1.3)
Giá trị sai số tương đối thường được biểu diễn dưới dạng tỉ số ph ần
trăm:
δ%=δn.100% (1.4)
I. Các phương pháp giám sát nhiệt độ.
4
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Ngày nay có rất nhiều phương pháp giám sát nhi ệt đ ộ khác nhau tùy
thuộc vào tình trạng của thiết bị cần giám sát như: đang đứng yên, đang
chuyển động, khó tiếp xúc hay không thể tiếp xúc,.. mà từ đó sử dụng
những phương pháp giám sát nhiệt độ thích hợp. Sau đây là một vài phương
pháp cơ bản trong bảo dưỡng, bảo trì và trong sản xuất.
1. Phương pháp giám sát trực tiếp.
Phương pháp giám sát trực tiếp chủ yếu là các giác quan nh ư: th ị giác,
xúc giác và khứu giác, để kiểm tra sơ bộ nên thường kém chính xác. Tuy
nhiên trong một vài trường hợp phương pháp này là duy nhât. Ví dụ người
thợ rèn không thể dùng nhiệt kế để đo nhiệt độ vật nung vì làm như thế
thường mất thời gian và kém hiệu quả. Mặt khác bằng thị giác người th ợ
rèn chỉ cần quan sát màu của vật nung là có thể biết vật nung đã đ ạt đ ến
nhiệm vụ yêu cầu chưa.
Khi nhiệt độ 60o C, da người bắt đầu phảm ứng và đau. Nghĩa là giới
hạn đau đối với nhiệt của con người là 60o C . chính vì vậy xúc giác có thể
giúp cho con người nhận biết nhiệt độ của chi tiết máy, hoặc thiết bị nhưng
bị giới hạn, nghĩa là chỉ nhận biết được máy móc có vấn đề hay không mà
thôi. Khứu giác cũng có thể giúp người vận hành máy phát hiện vấn đề,. Ví
dụ mùi khét bất thường có thể là do hiện tượng quá nhiệt trong động cơ hay
một trục trặc nào khác vì nhiệt độ tăng quá cao.
2. Phương pháp giám sát gián tiếp.
Trong kỹ thuật giám sát nhiệt độ, ph ương pháp gián ti ếp đ ược áp d ụng cho
hầu hết các thiết bị, hay các hệ thống điều khiển quá trình. Có 2 ph ương pháp
trong giám sát nhiệt độ gián tiếp: phương pháp tiếp xúc và phương pháp không
tiếp xúc.
a) Phương pháp tiếp xúc.
5
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Phương pháp tiếp xúc khá phổ biến trong giám sát nhiệt độ, Những
thiết bị của phương pháp này hầu hết sử dụng khá đơn giản, cho kết quả
chính xác và tin cậy. Có thể dùng nhiều loại cảm biến khác nhau để nối với
dụng cụ đo tùy theo hình dáng tính chất của môi trường đo. Ví dụ như bộ
cảm biên chuyên dùng cho ống trụ mặt phẳng, chuyển động tịnh tiến….
b) Phương pháp không tiếp xúc
Trong công nghiệp thì thường sử dụng phương pháp đo gián tiếp. Trong
phương pháp này giá trị đại lượng cần đo không được so sánh trực tiếp với
đơn vị đo mà chuyển sang dạng tín hiệu khác. Thiết bị thực hiện chức năng
chuyển đổi này được gọi là là cảm biến đo (CBĐ).Tín hiệu ra c ủa c ảm
biến đo được truyền đến thiết bị thứ cấp để gia công so sánh với tín hiệu
đơn vị và xác định chỉ số đo n. Thiết bị thứ cấp thứ cấp thực hi ện công
đoạn này được gọi là thiết bị chỉ thị đo (CTĐ). Như vậy hệ thống đo công
nghiệp tối thiểu gồm 2 thành phần CBĐ và CTĐ có sơ đồ được mô tả trong
hình 1.1:
Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống đo công nghiệp( yq – tín hiệu đơn vị đo)
Phương pháp đo nhiệt độ không tiếp xúc tiến bộ nhất hiện nay là k ỹ
thuật sử dụng tia hồng ngoại mọi vật liệu đi qua điểm không tuy ệt đ ối s ẽ
phát xạ một trường điện từ tùy theo nhiệt độ, được gọi là tia hồng ngoại.
thiết bị dùng tia hồng ngoại sẽ rò tìm các tia hồng ngoại phát ra từ đối
tượng và chuyển thành tín hiệu cần xử lý, như đưa ra nhiệt độ của thiết bị,
thông báo mức cảnh báo về nhiệt độ của thiết bị….
6
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Kỹ thuật tia hồng ngoại dùng để đo nhiệt độ mà không cần tiếp xúc với
đối tượng. kỹ thuật đo này được ứng dụng rất hiệu quả trong công tác bảo
trì thiết bị điện, dùng để đo nhiệt độ của các đối tượng di động, các đường
ống hơi hay nồi hơi ở trên cao , những bộ phận có nhiệt độ cao trong trạm
phát điện…. Bằng phương pháp này có thể đo được, hiển thị được tình
trạng của thiết bị mà không cần phải ngừng máy.
II. Các loại cảm biến nhiệt độ.
1. Cảm biến tiếp xúc thuỷ ngân (nhiệt kế công tắc).
- Cấu tạo:
Trong đó: 1 - bầu thuỷ ngân
2 - cột cho thuỷ ngân dâng lên
7
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
3 - dây bạch kim
4 - gối vít vô tận và cầu nối tiếp điểm động
5 - trục vít vô tận
6 - bảng đặt nhiệt độ trên
7 - vỏ ngoài
8 - lõi sắt non
9 - nam châm vĩnh cửu
10 - vít định vị nhiệt độ
11 - ổ cắm nhiệt kế
12 - gá nhựa lõi nhiệt kế
13 - êcu đặt t 0c và có gắn tiếp điểm động
14 - bảng xem nhiệt độ dưới.
Hoạt động của nhiệt kế công tắc: khi ta xoay nam châm vĩnh cửu 9 thì
sắt non cũng chuyển động theo là cho êcu chỉ nhiệt độ cũng chạy trên tr ục
vít, đồng thời thay đổi khoảng cách cặp tiếp điểm mà một má chính là sự
lên xuống của thuỷ ngân, một má là dây bạc nhỏ cũng chuyển động lên
xuống. khi thuỷ ngân dâng lên chạm dây bạc thì ở mạch ngoài đóng mạch
cắt điện cho kháng đốt. bảng chỉ thị phía dưới là chỉ để chỉ nhiệt đ ộ thật
của tủ.
2. Cặp nhiệt điện.
- Cấu Tạo: cặp nhiệt điện
có cấu tạo gồm hai dây kim loại
khác nhau được nối với nhau
bởi hai mối hàn.suất điện
động e phụ thuộc vào bản chất
vật liệu làm các dây dẫn.
8
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
-Nguyên lí làm việc: cặp nhiệt điện là cảm biến đo nhiệt độ, chuyển tín
hiệu nhiệt độ sang tín hiệu điện áp dựa trên hiện tượng nhiệt điện. hiện
tượng này như sau: nếu lấy hai dây dẫn có bản chất kim loại khác nhau nối
chặt lại với nhau ở hai đầu rồi đốt nóng một đầu thì trong vòng dây sẽ xuất
hiện dòng điện. dòng điện này được gọi là dòng điện nhiệt. sự xu ất hi ện
dòng nhiệt điện này có thể giải thích bằng hiện tượng khuếch tán điện tử
tự do. ở đây tồn tại hai hiện tượng: hiện tượng khuếch tán đi ện tử tự do
giữa hai dây dẫn tại điểm tiếp xúc và hiện tượng khuếch tán điện tử trong
mỗi dây dẫn khi có sự chênh lệch nhiệt độ ở hai đầu dây.
3. Nhiệt kế điện trở.
- Cấu tạo: nhiệt điện trở bán dẫn còn gọi là thermistor được chế tạo từ
một số oxit bán dẫn đa tinh thể khác nhau như: mgo, mn2o3, nio …được
trộn lẫn với nhau theo tỉ lệ thích hợp, sau đó được nén định dạng và đ ược
đốt ở nhiệt độ 10000 0c. khi nhiệt độ tác động làm ảnh hưởng đến nồng độ
điện tích tự do, dẫn đến nội trở thay đổi theo. lợi dụng tính chất này người
ta đã chế tạo ra loại cảm biến này.
- Nguyên lí làm việc: nhiệt kế điện trở là cảm biến đo nhiệt độ có thể
sử
9
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
dụng để đo nhiệt độ trong khoảng từ -260 đến 750 0c. trong những trường
hợp riêng có thể lên tới 1000 0c. nguyên lí hoạt động của nhiệt kế điện trở
dựa vào sự phụ thuộc điện trở của vật dẫn hay bán dẫn vào nhiệt độ của nó
theo công thức:
rt = f(r0,t) (1.9)
trong đó: r0 : là điện trở ở 0 0c
rt : là điện trở ở t 0c
4. Cảm biến nhiệt độ vi mạch điện tử.
Đây là sự kết hợp của cảm biến nhiệt độ và các mạch điện tử tạo lên
những vi mạch điện tử để làm cảm biến nhiệt độ. ưu điểm của các cảm
biến loại này là có đặc tính tuyến tính và có độ nhạy rất lớn. nhược điểm là
giới hạn đo không cao.
III. Một số ứng dụng của giám sát nhiệt
độ :
1. Đo nhiệt độ trục bằng tia hồng ngoại: Cảnh báo sớm sự cố
toa xe
Hệ thống thiết bị đo nhiệt độ trục toa xe bằng tia hồng ngoại (HKT)
ngoài tính năng tự động nhận biết toa xe khách, toa xe hàng, loại trừ đầu
máy, lưu trữ thông tin... để theo dõi, quản lý toa xe còn có khả năng c ảnh
báo sớm nguy cơ toa xe sẽ bị xảy ra sự cố theo từng cấp độ để kịp thời có
biện pháp xử lý, khắc phục, hạn chế tai nạn.
Hệ thống thiết bị đo nhiệt độ trục toa xe bằng tia hồng ngoại (hệ thống
HKT) là mạng máy tính thời gian thực được điều khiển từ xa. Hệ thống đo
nhiệt độ trục toa xe bằng tia hồng ngoại gồm 2 phần: Trạm đo nhiệt độ
trục toa xe ở ngoài trời (thiết bị đo nhiệt độ lắp đặt cạnh đường ray) và
10
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
trung tâm giám sát, xử lý thông tin (đặt trong phòng). Hệ thống HKT là hệ
thống thiết bị kiểm tra, đo động thái an toàn vận hành đoàn tàu.
a) Cảnh báo sớm sự cố theo từng cấp độ
Hệ thống thiết bị lắp đặt ngoài trời (đặt cạnh đường ray) gồm bộ cảm
biến tín hiệu bánh xe (bằng thép từ), hộp đầu dò và card, đ ầu dò nhi ệt đ ộ,
bộ cảm biến nhiệt độ, quạt gió... Hệ thống ngoài trời có thể đo, cung cấp
tức thời về nhiệt độ trục toa xe, nhiệt độ bánh xe của đoàn tàu đang vận
hành khai thác. Hệ thống HKT ngoài trời sử dụng kỹ thuật xác định (đo)
nhiệt độ bằng tia hồng ngoại để đo nhiệt độ ổ trục toa xe, bánh xe thông
qua môi trường phi tiếp xúc (tận dụng luồng bức xạ hồng ngoại sinh ra t ừ
bản thân vật thể theo nguyên lý năng lượng bức xạ tỷ lệ thuận với nhiệt độ
của vật thể). Khi toa xe đang vận hành, hệ thống HKT sẽ thực hiện thu
nhận tức thời nhiệt độ của mỗi ổ trục toa xe, nhiệt độ bánh xe.
Ngoài ra, hệ thống HKT còn có tính năng tự động thực hiện tự động đo
tốc độ toa xe, đếm số trục; tự động phân biệt tàu khách, tàu hàng; t ự đ ộng
nhận biết và loại trừ đầu máy, tự động nhận biết trục bánh toa xe là loại ổ
lăn hay ổ trượt, tự động kiểm tra sự cố nguồn điện cấp, thép từ, đ ầu dò,
cổng bảo vệ trạm đo, nhiệt độ vòng hộp... Trạm đo HKT có thể cùng một
11
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
lúc lưu trữ tất cả các thông tin, dữ liệu đo được của 120 đoàn tàu đã đi qua
thiết bị; đồng thời truyền thông tin, dữ liệu về trung tâm theo dõi, giám sát,
xử lý trong thời gian 60 giây. Với trạm HKT liên kết trực tiếp với trung tâm
giám sát, xử lý; thời gian chuyển dự liệu chỉ hết 30 giây. Hệ thống HKT
hoạt động và truyền thông tin, dữ liệu về trung tâm xử lý liên tục 24/24 giờ.
Hệ thống HKT tận dụng nguyên lý bức xạ nhiệt của toa xe khi vận dụng
để xây dựng mô hình phân biệt thông tin, dữ liệu; đồng thời thông qua các
bước so sánh dữ liệu để có thể đưa ra các cảnh báo nhiệt độ trục toa xe ở 3
cấp (hơi nóng - nóng - rất nóng) để phân mức các sự cố.
Hệ thống HKT dùng phương thức: Đo phân tán - cảnh báo t ập trung -
vận hành liên mạng - chia sẻ thông tin.Trạm đo HKT lắp dọc theo tuyến ĐS
có nhiệm vụ thu thập các dữ liệu ban đầu như: Nhiệt độ tức thời ổ trục toa
xe, đếm trục toa xe, tự động đo khoảng cách trục, đọc số hi ệu toa xe, đ ịnh
vị số xe... sau đó chuyển các dữ liệu đã thu thập được về trung tâm giám sát
xử lý (đặt trong phòng).
Căn cứ các dữ liệu được trạm HKT cung cấp; trung tâm giám sát, xử lý
sẽ phân tích các thông tin, dữ liệu; đồng thời có các cảnh báo (bằng ánh sáng
và âm thanh) khi thấy có nguy cơ tiềm ẩn sự cố toa xe theo từng cấp độ và
đề xuất cấp độ (mức) xử lý, đảm bảo an toàn toa xe, đoàn tàu, không đ ể
xảy ra sự cố. Trung tâm giám sát, xử lý cũng áp dụng phương thức: Đo phân
tán - cảnh báo tập trung - vận hành liên mạng - chia sẻ thông tin trong toàn
hệ thống bằng tia hồng ngoại. Giữa trung tâm giám sát, xử lý và các tr ạm
HKT kết nội thông qua kênh chuyên dùng kết nối mạng máy tính.
b) HKT hoạt động ổn định, chính xác, hiệu quả
Việc truyền dẫn thông tin của trạm đo có thể dùng phương thức truyền
dẫn 2 đường âm tần hữu tuyến hoặc truyền dẫn thông tin mạng lưới. Phạm
vi đo nhiệt độ từ âm (-) 40oC tới dương (+) 165oC, tính chính xác 0,1oC; đo
nhiệt độ chính xác khi tốc độ đoàn tàu tới 160 km/giờ.
Thiết bị có hệ thống tự động bù đắp hiệu chỉnh tốc độ tăng và độ nhạy
của thiết bị để phù hợp với thay đổi của khí hậu và tốc độ toa xe. Hệ thống
thiết bị HKT có khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt (mưa,
bão, cát, tuyết...) và có hệ thống bảo vệ; thiết bị chống sét ngoài trời, trong
phòng...
12
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Hiện nay, hệ thống đo nhiệt độ trục toa xe bằng tia hồng ngoại (hệ
thống HKT) đã được lắp đặt, sử dụng tại 17 Cục ĐS Trung Quốc. 3.000 bộ
thiết bị ngoài trời với 60 trung tâm giám sát, xử lý đã được lắp đặt, khai thác
trên mạng của ĐS Trung Quốc. Hệ thống HKT được đánh giá hoạt động ổn
định, chính xác, hiệu quả. Được biết, hiện đã có 2 bộ hệ thống thiết bị HKT
đã được lắp đặt thử nghiệm tại ga Bỉm Sơn (km 141+500) trên tuyến ĐS
Bắc - Nam của ĐSVN...
2. Hệ thống giám sát cảnh báo nhiệt độ cho các tủ lạnh
chứa thuốc của Bênh Viện
Giải pháp giám sát nhiệt độ được xây dựng trên cơ sở yêu cầu kỹ
thuật của các tủ lạnh lưu trữ dược phẩm nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ
thuật về các thông số như: ổn định nhiệt độ từ 2 – 8 °C, theo dõi và có cảnh
báo trực tiếp bằng đèn báo và qua tin nhắn SMS và Email.
Sơ đồ:
13
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
a) Tủ trung tâm giám sát ECA-GPIs4.1EL
Thông số về quy mô:
• Mỗi tủ trung tâm có khả năng quản lý 10 đầu đo nhiệt độ và 10 đèn
báo sự cố tương ứng với các đầu đo nhiệt độ đó.
• Giải pháp giám sát nhiệt độ bao gồm 03 tủ trung tâm và 18 tủ lạnh
500 lít được bố trí trong các phòng khác nhau.
• Dải nhiệt độ Của các cảm biến từ -50 đến 85 ° C
b) Cài đặt các thông số cho Tủ trung tâm giám sát:
• Cài đặt ngưỡng nhiệt độ thấp là 02°C và ngưỡng nhiệt độ Cao là
08°C.
14
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
• Cài đặt số điện thoại phân quyền điều khiển với số điện thoại đầu
tiên có quyền cao nhất và 4 số điện thoại tiếp theo đóng vai trò nh ận
thông tin.
• Cài đặt Email nhận thông tin với 3 email có quyền như nhau.
• Cài đặt Password cho phép cài đặt và điều khiển trên giao diện web.
c) Nguyên lý hoạt động
Tại mỗi tủ lạnh sẽ lắp một thiết bị đo nhiệt và m ột đèn báo s ự c ố,
ngõ ra điều khiển sẽ được đưa về một cổng tín hiệu của hộp đấu nối tín
hiệu sau đó được đưa về tủ trung tâm bằng dây tín hiệu chống nhi ễu
đảm bảo tín hiệu được đưa về chuẩn xác và nhanh nhất.
Các đèn báo sự cố được lắp trên tường cạnh các tủ lạnh với chiều
cao 2.5m để dễ dàng quan sát và không bị tủ lạnh che khuất. Các tín hiệu
sẽ được truyền qua cáp tín hiệu và được đưa ra bộ xử lý tín hiệu đầu đo
nhiệt độ lắp bên ngoài cạnh tủ. Lúc này tín hiệu sẽ được xử lý và được
đưa ra ngõ ra tín hiệu và đưa về hộp đấu nối dây tín hiệu sau đó đ ưa về
bộ trung tâm để xử lý
15
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Chương II: Độ rung
I. Độ rung và giám sát độ rung.
1. Bản chất của rung động.
Độ rung của một đối tượng là một trạng thái chuyển động qua lại của
đối tượng đó quanh một vị trí cân bằng . Trong công nghiệp quan tâm đến
độ rung để kiểm tra tính ổn định máy.
Giám sát độ rung là một phần quan trọng trong kỹ thuật giám sát tình
trạng thiết bị rung động mang tính dây chuyền. Ta có thể nói rằng “sự rung
động này chính là nguyên nhân dẫn đến sự rung động khác”.Chính vì vậy
việc phát hiện và ngăn ngừa rung động là một công việc hết sức quan trọng
và có ý nghĩa vô cùng to lớn trong công tác chẩn đoán và ngừa phòng h ư
hỏng.
Thông thường độ rung động của một chi tiết , một bộ phận cơ khí
mang tính lũy tiến.Do vậy việc giám sát , theo dõi sự tiến triển của rung
động là hoàn toàn có thể nếu như chúng ta có đủ thiết bị và thực hiện đúng
phương pháp.
Áp dụng kỹ thuật giám sát rung động sẽ giúp cho ta xác đ ịnh m ột các
khá chính xác thời điểm xảy ra hư hỏng , hay nói một cách khác là thời điểm
mà chi tiết hoặc thiết bị mất khả năng làm việc.Để từ đó chúng ta sẽ tránh
được các hư hỏng ngẫu nhiên , các hư hỏng ngoài ý muốn.Vì thông thường
các hư hỏng loại này sẽ phải trả một chi phí rất lớn , nhất là đối với các chi
tiết , các cụm máy quan trọng đối với sản xuất.
Ngoài ra , kỹ thuật giám sát rung động sẽ giúp kéo dài tu ổi th ọ c ủa
thiết bị như : ổ trục, roto, …. Và các chi tiết có chuyển động quay khác.
Trong kỹ thuật đo độ rung, người ta dùng 3 loại đại lượng rung: biên độ
rung, tốc độ rung và gia tốc rung.
16
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Biên độ rung được tính = đơn vị đo chiều dài, và thường rất
nhỏ, thường tính bằng Micro mét (theo hệ mét) hay Mill (theo hệ
Anh). Biên độ rung nguy hiểm tùy thuộc vào tốc độ quay. Tốc độ
càng cao biên độ rung cho phép càng nhỏ.
Tốc độ rung tính bằng mm/giây hay inch/ giây. Tốc độ rung nguy
hiểm không phu thuộc tốc độ quay. Thường trị số nguy hiểm nằm
trong khoảng 25 mm/s hay 1"/s.
Các thiết bị quay thường được thiết kế sao cho tần số c ộng
hưởng ứng với tốc độ bằng khoảng 80% tốc độ định mức. Nếu
thiết kế tần số rung cao quá, cũng có nghĩa là thiết bị thanh mảnh
hơn và không đủ chịu lực. Nếu thiết kế tần số rung thấp quá sẽ
hao tổn vật liệu, quán tính lớn và tón nhiều công suất để tăng tốc
hơn. Khi muốn thay đổi tốc độ làm việc mà không rơi vào vùng
rung cao, có thể sử dụng
các biện pháp sau:
1/. Thử cân bằng động lại Rotor để có độ rung cơ bản ban
đầu
xuống thấp nhất.
2/. Giảm tần số cộng hưởng xuống bằng cách gia tăng khối
lượng của vật cộng hưởng. Thường sẽ có 2 hoặc 3 tần số cộng
hưởng. Một của bản thân Rotor, một hoặc 2 tần số khác của khung
giàn hoặc sàn nhà... Của bản thân Rotor thì khó sử lý hơn. Ta có
thể phải lắp đặt thêm một số gia trọng đối xứng để tăng quán tính
của Rotor nhưng phải bảo đảm không gây mất cân bằng. Đối với
khung giàn hay hệ thống giá đỡ, đường ống... thì dễ dàng hơn. Chỉ
cần gia cố thêm, một vài cây chống ở điểm xác định có thể làm
thay đổi hẳn tần số cộng hưởng.
2 . Nguyên nhân gây ra rung động máy là gì ?
Hầu hết các rung động máy là do một nhiều nguyên nhân sau:
- Có các lực tác động lặp đi lặp lại
- Sự lỏng
17
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
- Sự cộng hưởng
Hình ảnh một chiếc thuyền đang neo ở một vịnh. Sóng đánh bên mạn
tàu, và những cơn song dài liên tục đánh vào mạn thuyền, thuyền lắc l ư
mạnh. huyền lắc lư lư mạnh là do sóng tác động một lực lặp đi lặp lại
nhiều lần vào thuyền.
Hầu hết rung động máy là do các lực l ặp l ại gi ống nh ư nguyên nhân
gây ra lắc lư mạnh cho thuyền. Các lực mà lặp lại như thế sẽ tác động lên
các thành phần của máy và gây cho máy rung động.
2.1. Có các lực tác động lặp đi lặp lại :
Sự mất cân bằng động: Các bô phận máy bị mất cân bằng động do
chứa một điểm nặng “heavy spots” dẫn đến khi quay xuất hiện một
lực tác động lặp lại trên máy. Sự mất cân bằng này thường gây ra do
mật độ vật liệu phân bố không đều, sự thay đổi kích cỡ bulong, sự
xâm thực bên trong, m ất cân bằng về trọng lượng, cân bằng sai, cánh
mô tơ điện không đồng đều, bị gẫy, bị biến dạng, ăn mòn hoặc các
cánh qu ạt bị đóng bẩn.
18
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Mất đồng tâm trục : Các thành phần của máy không đồng tâm dẫn
đến tạo các lực tác động lặp lại trên máy khi quay. Sự mất đồng tâm
thường do lắp ráp sai, do sàn bệ đặt máy không phẳng, do sự dãn nở
nhiệt, tạo sự xoắn do xiết quá chặt và do gắn khớp nối sai.
Sự mài mòn : Sự mài mòn gây ra một lực lặp lại trên máy bởi sự cọ
xát của các bề mặt bị mài mòn. Sự mài mòn của vòng bi, các bánh
răng, dây đai thường do sự lắp ráp không đúng, bôi trơn kém, khuyết
tật trong quá tr ình sản xuất và do quá tải.
19
- Bảo dưỡng công nghiêp: “ Giám sát nhiệt độ và độ rung”
Điều này gây ra một lực lặp lại trên máy do sự cung c ấp năng lượng
gián đoạn. Ví dụ bơm hút không khí theo từng xung, động cơ đốt trong
mất đánh lửa, sự gián đoạn tiếp xúc của chổi chuyển mạch trong
động cơ điện một chiều.
2.2. Sự lỏng
SỰ LỎNG của các chi tiết máy gây ra rung động máy. Nếu các các chi
tiết máy trở nên lỏng, sự rung động đang đang ở mức cho phép có thể trở
nên quá mức và không thể kiểm soát.
SỰ LỎNG có thể gây ra rung ở máy quay và cả máy không quay.
Nguyên nhân thường là do khe hở vòng bi quá lớn, lỏng bulong móng, sự
tách rời của các chi tiết lắp ghép, sự ăn mòn và sự nứt của các kết c ấu kim
loại.
20
nguon tai.lieu . vn