29.05.2024
 
 

 

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:

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УЧЕТА ВОДООТВЕДЕНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

News image

Заказчик: ГУП «Водоканал С-Пб», г. С-Петербург Объект: Районная канализационная насосная станция (КНС) №6 Правобережного Водоканала) c насосными агрегатами (НА) производительностью 1500 – 7000 м3...

Автоматизированная система оперативного дистанционного управления канализационны

News image

Заказчиком системы выступал МУП «Водоканал Воронежа». На каждой канализационной станции для сбора стоков имеется приёмная ёмкость. Уровень в емкости управляется насосами откачивающими стоки в очистн...

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ОТПУСКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ

News image

Заказчик: Комитет по управлению Жилищно-коммунальным хозяйством Администрации г. Новороссийск Объект: I-я очередь системы, включающая потребителей одной из зон водоснабжения (110 узлов учета). ...

 

Теория АСУ:

Контроль измерительных приборов

News image

Для обеспечения единообразия, верности и правильного применения мер и измерительных приборов установлен определенный порядок их контроля. Для этой цели организована Государственная служба мер и изме...

Показатели уровня механизации и автоматизации

News image

Показатели уровня механизации и автоматизации можно распределить на два больших класса: структурные и функциональные, которые оценивают по показателям либо структуры, либо процесса функционирования ...

Принцип и функционирование устройства

News image

Подвесные газовые обогреватели воздуха представляют особенную комбинацию классических напольных обогревателей воздуха и подвесных вентиляторных конвекторов, которые пользуются водой из котельной. ...

Управление отношением (ratio control)

News image

Иногда стабилизация отношения между двумя или большим количеством переменных процесса более значима, чем стабилизация их абсолютных значений. В таких случаях используются системы пропорционального у...

Схемы обвязки котельной и принципы управления контурами

News image

Для того чтобы организовать работу одного или нескольких отопительных контуров в гидравлической системе, их необходимо присоединить к теплогенератору-котлу. Эту задачу можно решить разными способами...

 
 

Программные решения в автоматизации:

SCADA-системы: проблемы тестирования

News image

Наконец-то появилась статья [1], описывающая тестирование SCADA-систем, причём проведенное самими разработчиками приложений АСУ ТП. Как часто при ан...

Функциональные возможности

News image

Анализ всех представленных на выставке SCADA-систем позволяет отметить следующие функциональные возможности, присущие всем системам. · Объектно-...

Управление рецептами

News image

Модуль управления рецептами позволяет пользователю легко создавать, модифицировать или загружать в устройства нижнего уровня рецепты или установочны...

InTouch восходит на вершину

News image

Интеграция многоуровневых систем автоматизации современного предприятия Сегодня одной из самых главных задач промышленной автоматизации является ...

Система InTouch

News image

Распространенность и дешевизна PC-совместимых персональных компьютеров с установленными на них программными средствами семейства WINDOWS приводят к ...

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...

 

Примеры удачного внедрения:

Критерии выбора АСУП

Критериев выбора систем автоматизации, как и многих других достаточно сложных и дорогих товаров (например, автомобилей), существует, конечно же, мно...

Система управления производством (на примере Японии)

Система управления производством фирмы «Тоёта» была разработана и усовершенствована «Тоёта Мотор Корпорейшн» и после 1973 г. была принята многими др...

Комплексная автоматизация управления предприятием на базе решений 1С, является одним из ключевых направлений бизнеса компании «Микротест». Многолетн...

ПТК АУГ

Программно-технический комплекс автоматического управления гидроагрегатом – ПТК АУГ выполняет функции технологической автоматики и предназначен для ...

Разработка пакета предложений

На шестом этапе разрабатывается корпоративный пакет предложений в виде презентации Возможности и выгоды , т.е. высшему руководству компании напра...

Секреты построения ERP-систем для проектно-ориентированных п

Система управления современным предприятием должна базироваться на новых методах управления и новых информационных технологиях, которые обеспечивают...