Ученые ПГУ нашли способ, как максимально продлить жизнь механизмов
Новый способ контроля технического состояния механизмов запатентовали ученые Пензенского государственного университета. Способ основан на анализе картины вибраций. Об этом сообщил ТАСС аспирант кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры» Никита Реута.
Любой механизм, будь то двигатель, конвейерная лента, компрессорная станция, компьютер, стиральная машина и даже электросамокат, во время работы испытывает вибрацию. На фоне вибраций могут появиться изменения, характерные для появления дефектов на начальной стадии.
Разработка ученых ПГУ нацелена на то, чтобы на основе анализа вибрационной картины определить зарождение дефекта, что даст возможность оперативно отправить оборудование на техническое обслуживание и максимально продлить срок безаварийной эксплуатации.
Способ прост. На механизм наносится специальная метка круглой формы. На метку направляется видеокамера, которая фиксирует вибрационные колебания.
«
Не важно, какой частоты колебания, даже еле заметные, либо сильные, камера все это фиксирует. Колебание подразумевает под собой размытие сигнала. Мы замечаем эти размытия, дальше идет программная часть с программным обеспечением, которая нам выводит график. Из него видно, есть ли деградация или пока все в рамках нормы», — рассказывает один из авторов разработки, аспирант кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры» Никита Реута.
Горизонтальная ровная линия графика на экране — механизм исправен. Любые отклонения сразу фиксируются. Программная часть «снимает» результат и накладывает его на так называемый эталон, заданный разработчиками.
«Во время работы устройства происходит несколько фиксаций. В выключенном состоянии, и несколько замеров на разных этапах работы, чтобы отследить тренд. В каждой фиксации на включенном состоянии более 100 тестов. Весь поток информации потом обрабатывается», — добавляет Никита Реута.
По словам исследователей, сильная сторона предложенного способа — отсутствие ограничений частотного диапазона.
«Есть и другие методы обработки вибросигналов. Важно отметить, что для качественных измерений приборы должны быть чувствительными и точными. С точностью проблем у аналогов выявлено не было, а вот в плане чувствительности есть определенный диапазон, который загоняет их в рамки. У нас как такового ограничения по частотному диапазону нет. На самом начальном этапе вибрации настолько малы, что их не все приборы, а тем более человеческий глаз, могут определить. Наш может», — отмечает молодой ученый.
Алгоритм сложных математических вычислений, программная часть, как и сам прибор — все разработано пензенцами. Ученые признаются, что одной из важных задач для них было импортозаместить аналоги, так как большинство из них зарубежные.
«У нас печатные платы свои, впаиваем все элементы, которые нам нужны. Способ и прибор — отечественный», — заявляют в научном коллективе ПГУ.
В перспективе исследователи планируют продолжить работу над уменьшением размеров устройства до габаритов сотового телефона, что позволит внедрять его и в сегмент бытового использования, а также довести время от начала до получения результата до двух минут.
Прибор прошел проверку на точность изменений. Исследование поддержано грантом РФФИ.