27.04.2018
 
 

 

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 УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНЫМ ЦЕНТРОМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ КОМПАНИ

News image

Заказчик: компания «Комус» Объект:мобильный центр обработки данных (МЦОД) Характеристика объекта управления: МЦОД, являясь, по сути, аналогом стандартного дата-центра, заключает в себе ряд до...

Автоматизированная система диспетчеризации и мониторинга Энергоучет сахарного к

News image

Объект контроля: Объектом контроля является технический учет всех материальных и энергопотоков сахарного комбината: газа, пара, воды, конденсата, сырья и продукции. Сахарный комбинат состоит из д...

СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ЦТП УФЫ

News image

Функции системы: Описание системы ЦТП УФЫ: Для оптимизации интегральных затрат выбрано решение с применением двух каналов связи. Основной – радиоканал на выделенной частоте 160 Мгц 1200 bps с ...

 

Теория АСУ:

Системы диспетчеризации объектов и визуализация процессов

News image

Любое современное здание, будь это жилой дом, торговый офисный, центр, или спортивное сооружение обязательно содержит солидный объем инженерного оборудования. Причем число инженерного оборудования н...

Контрольно-измерительные приборы - КИП. Классификация, характеристики, контроль,

News image

Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду измеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению, расположению. По р...

Введение в теорию регулирования

News image

С началом индустриализации назрела насущная необходимость в более точных методах измерения и самих мерах. Одним из первых шагов в этом направлении стала заключенная в 1875 году в Париже Метрическая ...

Диспетчеризация подсистемы теплоснабжения

News image

Представленная подсистема используется для регулирования горячего водоснабжения, отопления, управления насосами, котлами и другим оборудованием. Подсистема теплоснабжения не только регулирует, но...

Методы автоматизации

News image

Методы автоматизации производства и научные основы автоматизации развиваются главным образом по 3 направлениям.Во-первых, разрабатывают методы эффективного изучения закономерностей объектов управлен...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Индикатор алармов (Alarm Clock)

News image

С помощью меню System Редактора проектов (Project Editor) для сервера алармов определяются алармы. В Citect различаются четыре типа алармов: цифровы...

Управляем техпроцессом через Интернет с мобильного телефона

News image

Как уже упоминалось в начале статьи, Интернет и мобильная телефония направления, развивающиеся сегодня очень бурно. На стыке этих двух технологий ро...

Поддержка пакета

News image

В качестве технической поддержки фирма Wonderware предлагает подписку на специальные ежеквартальные выпуски сборников, поставляемых на CD-дисках, ку...

О технологиях ActiveX

News image

Говоря о технологиях Active X, предлагается выделить следующие аспекты: · выбор типов, ActiveX-объектов, используемых в конкретной SCADA-системе...

Sun

News image

Изначально Sun нацеливалась на небольшие встраиваемые устройства. Но когда вдруг выяснилось, что Java становится массовым любимцем в Web и Internet,...

Ответ на новые требования рынка

News image

Концепция TF (здесь и далее аббревиатура TF обозначает Transparent Factory ) способна решить многие проблемы внутри межсетевого обмена на уровнях АС...

 

Примеры удачного внедрения:

Производство по принципу «точно вовремя»

Принцип производства необходимых деталей в необходимых количествах в нужное время обозначается термином «точно вовремя» (jush-in-time). Он означает,...

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...

Функциональность

Функциональность - это то, ради чего собственно АСУП обычно и приобретают. Это та польза, те возможности, которые она предоставляет. Поэтому если...

Совершенствование системы управления предприятием

В связи с тем, что рисунки организационных структур, упомянутые в статье, имеют очень большой размер, они не вошли в электронную версию публикации (...

ПТК РУСА

Программно-технический комплекс рационального управления составом агрегатов – ПТК РУСА, предназначен для определение числа гидроагрегатов и их нагру...

ПТК ТИСУ

Программно-технический комплекс теплового контроля, измерений, сигнализации и управления сигнализацией гидроагрегата – ПТК ТИСУ предназначен для реш...