(1)设定复位时间。图5中的脉冲周期,即从第1个脉冲的上升沿到第2个脉冲的上升沿的长度代表复位时间。复位时间(0.8~3.2 s)的确定取决于压缩机的旋转速度,GB302D机的速度是300 r/min,属于低速范围,复位时间应设定为3.2 s。时间值可以通过视窗上的刻度读出。
(2)设定冲击阈值。图5中两个脉冲的高度代表阈值大小,阈值的设定取决于振动峰值的大小。机器振动信号仅在测试模式下才显示出来。在测试模式下,6850冲击仪可以显示每个时间周期内以mV为单位的振动脉冲的峰值电压,并计算和显示出最大值。在随后的时间周期内,如果最大峰值电压大于前一周期的值,则显示值将会随之增加;如果最大峰值电压有所减小,但仍大于前一周期最大峰值电压的1/2,则显示值维持不变,只有当随后周期内的最大峰值电压不足前一周期最大峰值电压的1/2时,显示值才会减小。这种显示方式的好处是尽可能保持峰值电压的相对稳定,便于设定冲击阈值。冲击阈值一般设定为振动信号峰值的2~3倍,如果机器已经存在轻微的松动,则阈值设置应稍低一些。
(3)4~20 mA电流的测量,此时冲击传感器进入正常工作模式。6850冲击仪可以读出由冲击传感器产生的电流值。电流值与冲击次数的关系是:在3.2 s的时间内,如果没有发生超过阈值的冲击事件,传感器输出4 mA,每增加1次超过阈值的冲击事件,输出增加1 mA,一直到发生16次以上超过阈值的冲击事件,传感器输出20 mA。电流输出的改变发生在每次复位时间周期的结束时刻,但是如果发生16次以上超过阈值的冲击事件,则电流立即上升至20 mA,而不是等到时间周期结束,这是出于往复机运行安全的考虑。
3 应用情况
冲击事件超出允许范围的报警电流值可以按不同应用自行设定,例如早期预警可以设定为8 mA(4次超出阈值的冲击事件),紧急警报可以设定为12 mA(8次超出阈值的冲击事件)。阈值设定值与报警电流值存在一定关系,如果阈值设置得较低,那么报警电流值应设置得较高些。为了积累运行经验,不要过早地把报警信号和压缩机的运行直接采用机械连锁,而是把报警形式设计为在上位机主页面上用不同颜色显示越界的撞击事件次数,以引起工作人员注意。另外,可以在压缩机参数分析页面中的趋势分析菜单下,展示压缩机4个汽缸包括冲击次数在内的特征参数的历史走向,改变显示区下方的滑块位置,可以检查不同日期和时间超出阈值的冲击次数。
在监测系统运行初期,曾发生两次报警信号,一次是由于传感器防爆盒的盖子松动引发的,压缩机的整机振动带动防爆盒盖子和盒体发生断断续续的冲击,使得该气缸的传感器输出时大时小,把盖子拧紧后传感器输出恢复正常,这说明冲击传感器非常灵敏。另一次则真正与压缩机运行状况有关,即GB302D机3号缸的冲击事件指示数明显比其他缸高,后经工作人员证实,该缸的十字头确实略有松动,这说明传感器工作正常,并正常发挥了监测作用。
4 结 语
从初步使用情况中发现,冲击传感器对冲击事件很敏感,非常适合于监测机械松动、阀片裂缝、螺栓连杆断裂前兆等诸如此类的机械故障,由此构成的监测系统,有望预防往复压缩机以及同类机器严重事故的发生,具有明显的安全和经济效应。