17.12.2017
 
 

 

Измерение и обработка сигналов
Автоматизация - Первичные средства автоматизации

измерение и обработка сигналов

В ходе вращения турбины под действием различных сил лопатки испытывают пространственные перемещения - колебания, величина которых зависит как от параметров работы турбины (частоты вращения и др.) так и от собственных механических характеристик лопаток. При определенных условиях (частоте вращения) наблюдаются резонансные колебания, которые представляют собой потенциальную опасность механического разрушения машины.

Во время проведения испытаний турбина проходит несколько режимов работы, для которых характерны разные скорости ее вращения. Задача испытаний определить резонансные частоты колебаний лопаток с целью выработки оптимальных параметров эксплуатации машины.

При регистрации оператор может наблюдать как форму так и спектр выбранного сигнала

Для определения распределения колебаний лопатки на нее устанавливается несколько тензометрических датчиков. Сигнал от датчиков получается довольно сложный, как по своей форме, так и по своей частотной наполненности. Амплитудный спектр этого сигнала меняется с течением времени, то есть является нестационарным, а сам сигнал - динамическим. Одной из немаловажных особенностей многоканальных измерений в данном случае является необходимость сохранения в сигналах фазовой информации. Для этого все они должны измеряться одновременно. В случае с турбинными лопатками сохранение фазовых характеристик сигналов позволяет определить форму колебаний лопатки в каждый момент времени.

Для последующего точного восстановления частоты и формы колебаний лопаток необходимо оцифровывать сигналы от датчиков с высокой скоростью от десятков тысяч до сотен тысяч отсчетов в секунду. Таким образом, скорость поступления цифровых данных получаемых по шестнадцати каналам при частоте опроса каждого канала 50КГц составляет около 3Мб/с (при использовании чисел с плавающей запятой размером 4 байта для хранения одного отсчета). При этом необходимо чтобы система могла непрерывно и без потерь сохранять эти данные в течение всего времени испытания (10 минут и более), а также отображать форму и спектр нескольких сигналов на экране компьютера в реальном времени для оценки достоверности получаемой информайции. Последующая обработка данных может проводиться в более спокойных условиях, для нее необходимо только наличие самих данных, параметров измерения сигналов, а также информации о расположении датчиков на лопатке.

Сложная, постоянно изменяющаяся форма сигнала требует использовать специальные алгоритмы для его частотного анализа. Обыкновенное Фурье преобразование рассчитано на сигналы с постоянными или медленно изменяющимися частотными характеристиками. Но если основная гармоника сигнала достаточно быстро изменяет свою частоту, то классический Фурье анализ не дает адекватной картины развития процесса в частотной области.

Погрешности, получаемые в частотном анализе, влекут за собой погрешности анализа кратностей, присутствующих в сигнале. Каждая кратность это некоторая гармоника, частота которой кратна в определенное число раз некой базовой частоте. В случае с турбиной базовая частота это частота вращения ротора турбины. Интерес представляет поведение кратностей вплоть до 100-й в процессе разгона и останова турбины (при этом скорость турбины может достигать 3300 об/мин, т.е. 55Гц).

И, безусловно, результатом любого анализа должен быть хорошо оформленный, информативный отчет, состоящий из графиков и таблиц. Таковы были исходные требования, которым должна удовлетворять новая система. Особенности измеряемых сигналов определили требования к аппаратной, а алгоритмы к программной её части.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Диспетчеризация пунктов:

АВТОМАТИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ

News image

Заказчик и разработчик: Управленческий центр религиозной организации «Свидетели Иеговы в России». Объект: комплекс зданий (22 корпуса жилых и служебных помещений, пос. Солнечное Ленинградской об...

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕМ СКЛАДСКОГО КОМПЛЕКСА

News image

Заказчик: ООО «Юг Логистик - сервис», г. Москва Описание технологического процесса: Объектом мониторинга и удалённого управления являются системы электрооборудования и отдельные агрегаты складск...

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫ

News image

Заказчик: МУП «Водоканал Воронежа», Воронеж Описание технологического процесса: Городские канализационные стоки попадают в приёмную ёмкость. При достижении уровнем в приёмной ёмкости определён...

 

Теория АСУ:

Автоматизация производства

News image

Автоматизация производства. Введение в Автоматизацию и общие понятия. Автоматизация производства, процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выпол...

Модульные котельные

News image

Модульные котельные установки применяются для отопления частных домов и коттеджей, различных помещений в промышленности и сельском хозяйстве. Модульные котельные безопаснее, надежнее и экономичес...

Погрешность

News image

Систематические погрешности выражаются в виде разности результатов измерения рабочим и образцовым прибором. Эти разности, взятые с обратным знаком, составляют таблицу поправок к показаниям прибора. ...

Системой единиц

News image

Совокупность единиц измерения, охватывающих определенную область величин, называется системой единиц. Развитие науки и техники привело к появлению ряда систем единиц: СГС, МКС, МТС, МКГСС и др. Испо...

Применение автоматизированных тепловых пунктов - ключ к энергосбережению в систе

News image

Существующие системы централизованного теплоснабжения были спроектированы в условиях социалистического хозяйства, и этот факт в значительной степени определяет их низкую энергетическую эффективность...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Создание сценариев

News image

Совершенно очевидно, что каким бы мощным инструментом кодогенерации ни обладал программный пакет, при создании более или менее сложной прикладной за...

Новый класс продуктов

News image

Для организации информационного потока технологических данных в системы УР ряд крупных разработчиков инструментальных систем (прежде всего, SCADA) п...

Структура Windows DNA

News image

Cтруктура Windows DNA это, в первую очередь, реализация трехуровневой модели приложения, включающей следующие уровни (рис.2): · уровень представ...

Опыт практического использования

News image

Приложения IIS особенно предпочтительны для VB-разработчиков, поскольку создавать веб-приложения они могут в привычной для них среде разработки Visu...

Преимущества и недостатки Java

News image

Язык программирования Java специально создавался для разработки сетевых приложений и обладает всеми средствами для реализации динамического обмена д...

Реляционные БД и БД реального времени

News image

Важными компонентами, используемыми на данных уровнях, являются системы управления базами данных (СУБД). Именно они позволяют предоставить пользоват...

 

Примеры удачного внедрения:

Стандарты интеграции систем управления

Исходным стандартом систем управления предприятием стал стандарт MRP (Material Requirements Planning), появившейся в 70-х годах. Он включает в себ...

SAP

Компания «Микротест» имеет многолетний практический опыт внедрения корпоративных систем управления предприятием, построенных на базе программного об...

Система Baan для мясоперерабатывающего предприятия

В марте 1999 года компания GMC , партнер ГК Альфа-Интегратор - БААН Евразия , и ОАО Царицыно подписали договор на поставку и внедрение комплексн...

ERP-системы и специализированные пакеты

До недавнего времени исчерпывающей функциональностью в области автоматизации управления предприятиями обладали ERP-системы, особенно крупные. Но,...

Не делает ошибок тот, кто не делает ничего

По мнению многих ИТ-специалистов, выбирающих продукт вместо платформы, опасность, связанная с доработкой ERP-системы, подстерегает сразу с двух стор...

Совместное производство как результат взаимодействия систем

Для совместного производства (C-Manufacturing — collaborative manufacturing) необходима более тесная интеграция имеющейся на предприятии информации....