22.09.2018
 
 

 

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:

АСУ ТП и система диспетчеризация головных водозаборных сооружений

News image

Объектом диспетчеризации и управления является технологическое оборудование артезианских скважин (общее число 80 скважин), находящееся в павильонах над артезианскими скважинами и водоводы (5 водовод...

РЕГИОНАЛЬНАЯ ДИСПЕТЧЕРСКАЯ СИСТЕМА ГАЗОПРОВОДНОЙ СЕТИ

News image

Заказчик: ОАО «Уральские газовые сети», Екатеринбург. Региональная газораспределительная организация Свердловской области. Описание технологического процесса: Наблюдаемыми объектами системы тел...

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:

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...

Исполнительные устройства

News image

Для того чтобы организовать работу нескольких отопительных контуров с различными, не всегда постоянными температурами, требуются исполнительные устройства. Самыми распространенными являются трех - и...

Средства автоматизации

News image

Технологическое оборудование и коммуникации автоматизируемого объекта изображают на схеме автоматизации упрощенно, но в такой степени, которая позволяет показать их взаимное расположение, взаимодейс...

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...

Инерция

News image

Самые современные материалы и технологии позволяют лишь сократить инерцию. При стандартной автоматике ее минимизирует использование котлов со стальным теплообменником. Основным недостатком их явл...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Специальныйинструментарийдля создания Internet/Intranet-клие

News image

Если Вы не используете готовых приложений клиентов Web, то для того чтобы создать свой Web-сайт и при этом разработать не просто бедного клиента, а ...

Развитие Internet-технологий в современных информационных си

News image

Необходимость использования технологий Internet/Intranet на производстве обусловлена растущими потребностями в предоставлении информации о процессе ...

Java-аплеты и объектно-ориентированный подход

News image

Встроенные в страницы Java-аплеты (пользовательские или представленные готовыми с Web-страницами) позволяют производить дополнительную обработку дан...

Опыт практического использования Java

News image

При использовании описанного выше Java-базированного решения, реализованного в распределенном приложении WAK, были сделаны следующие наблюдения. ...

Интеграционный слой

News image

Интеграция разнородных подсистем в единую систему диспетчеризации технологического процесса позволяет сконцентрировать важную информацию о процессе ...

InTouch

News image

В рамках предлагаемой статьи вряд ли стоит рассматривать собственно пакет InTouch - за последние полтора-два года в самых популярных отечественных п...

 

Примеры удачного внедрения:

Уровень и качество сервиса в послепродажный период

Работоспособность и эффективность любого сложного, рассчитанного на долгий срок службы, товара напрямую зависит от качества ухода. АСУП - не исключе...

Добро пожаловать в Microsoft.Net

Microsoft.Net — это новая платформа Microsoft. Три года назад в качестве методологии интеграции различных приложений Microsoft создала технологию Wi...

Функциональность для конкретного предприятия

Определив потребности предприятия в автоматизации, вернемся к предложениям поставщиков АСУП. Итак, в системе есть необходимая предприятию функцио...

Интегрированные системы управления предприятием

Аналитическая лаборатория Про-Инвест По степени интеграции функций управления выделим четыре класса систем управления предприятием. Примеры наиб...

АСУ для предприятий пищевой промышленности: Галактика на Ще

Приняв решение о внедрении комплексной системы автоматизации управления предприятием, специалисты Щелковского витаминного завода, входящего в холдин...

БЭСТ

(Интеллект-Сервис, Россия) БЭСТ - комплексная система, которая позволяет организовать бухгалтерский учет в полном объеме, учет основных фондов, ...