聲學傳感器能否用於機器健康診斷?
發布時間:2018-10-25 責任編輯:xueqi
【導讀】隨著物聯網、工業4.0的快速發展,許多製造商正在使用各種類型傳感器laishoujiyouguanzichandejiankangxinxi,zhexiexinxikeweiyucefenxiliuchengtigongjianjie,lirugongdanshengchengheyuceqianzaideshebeitingjishijian。zaijiangchuanganqishujujichengdaowulianwangpingtaishi,kaolvchuanganqideleixingfanweifeichangzhongyao,yixiezhongyaodechuanganqiceliangwendu、電壓、振動、電力和濕度。本文提出了一個問題:聲學傳感器能否用於機器健康診斷?

我們經常根據聽到的噪音來診斷機器問題,遺憾的是,人類隻能聽到20~22000 Hz範圍內的聲音,還有很多聞所未聞的聲音人類無法聽到,而人類聽力範圍之外的聲音也能對機器健康產生有價值見解。
光或超聲傳感器問題
機(ji)器(qi)由(you)相(xiang)互(hu)磨(mo)合(he)的(de)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)組(zu)成(cheng),可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)摩(mo)擦(ca)和(he)噪(zao)音(yin),因(yin)此(ci)許(xu)多(duo)機(ji)器(qi)故(gu)障(zhang)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)聲(sheng)音(yin)檢(jian)測(ce)。像(xiang)可(ke)見(jian)光(guang)這(zhe)樣(yang)的(de)裝(zhuang)置(zhi)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)這(zhe)種(zhong)機(ji)器(qi),因(yin)為(wei)光(guang)不(bu)能(neng)通(tong)過(guo)機(ji)器(qi)部(bu)件(jian),因(yin)此(ci)無(wu)法(fa)確(que)定(ding)任(ren)何(he)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)。
超聲波傳感器倒是很有希望,但是,同樣可以檢測微小聲音的超聲波價格昂貴,並且還需要接收器和發射器在機器周圍移動——類似醫院裏的超聲波儀器,因此,超聲波並不理想。
此外,工業運營商也不喜歡侵入式解決方案,而聲學傳感器允許非侵入式設置,對工作空間侵入最小。
聲學傳感器能否用於機器健康診斷?
結合預測算法,非侵入式聲學傳感器可以在機器出現故障之前就能檢測到微弱噪聲。
實shi時shi檢jian測ce聲sheng音yin的de另ling一yi種zhong方fang法fa是shi聲sheng學xue相xiang機ji,其qi捕bu捉zhuo聲sheng波bo並bing以yi熱re成cheng像xiang方fang式shi可ke視shi化hua它ta們men,然ran後hou通tong過guo算suan法fa分fen析xi這zhe些xie信xin息xi,以yi確que定ding故gu障zhang的de根gen本ben原yuan因yin。例li如ru,在zai電dian力li傳chuan輸shu係xi統tong中zhong,這zhe種zhong相xiang機ji可ke以yi確que定ding異yi常chang聲sheng音yin的de特te定ding點dian,並bing利li用yong它ta來lai預yu測ce部bu件jian故gu障zhang的de早zao期qi階jie段duan,比bi如ru,在zai輸shu送song空kong氣qi或huo液ye體ti的de加jia壓ya管guan道dao係xi統tong中zhong,這zhe種zhong相xiang機ji可ke以yi精jing確que檢jian測ce到dao維wei修xiu人ren員yuan視shi線xian之zhi外wai的de泄xie漏lou點dian。
可ke以yi將jiang多duo個ge聲sheng學xue傳chuan感gan器qi放fang置zhi在zai機ji器qi中zhong的de目mu標biao位wei置zhi,並bing將jiang它ta們men連lian接jie到dao無wu線xian邊bian緣yuan設she備bei來lai收shou集ji數shu據ju,無wu線xian邊bian緣yuan設she備bei直zhi接jie將jiang數shu據ju發fa送song和he上shang傳chuan到dao雲yun服fu務wu器qi,在zai那na裏li可ke以yi對dui數shu據ju進jin行xing分fen析xi。結jie合he資zi產chan管guan理li係xi統tong和he預yu測ce分fen析xi,可ke以yi提ti供gong關guan鍵jian資zi產chan效xiao率lv參can數shu的de詳xiang細xi信xin息xi。
機器可持續的聲學診斷
根據一些研究,高達40%的(de)工(gong)廠(chang)能(neng)源(yuan)成(cheng)本(ben)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)損(sun)耗(hao)造(zao)成(cheng)的(de)。當(dang)電(dian)機(ji)開(kai)始(shi)退(tui)化(hua)時(shi),機(ji)器(qi)的(de)整(zheng)體(ti)效(xiao)率(lv)會(hui)降(jiang)低(di),為(wei)了(le)彌(mi)補(bu)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di),電(dian)機(ji)需(xu)要(yao)消(xiao)耗(hao)更(geng)多(duo)能(neng)源(yuan)。這(zhe)導(dao)致(zhi)額(e)外(wai)的(de)電(dian)力(li)消(xiao)耗(hao)和(he)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)費(fei)支(zhi)出(chu)。
使shi用yong聲sheng學xue傳chuan感gan器qi來lai發fa現xian機ji器qi缺que陷xian使shi製zhi造zao商shang能neng夠gou在zai這zhe種zhong損sun耗hao開kai始shi之zhi前qian修xiu複fu機ji器qi,減jian少shao停ting機ji時shi間jian和he電dian力li成cheng本ben,同tong時shi延yan長chang機ji器qi的de使shi用yong壽shou命ming。這zhe可ke以yi為wei運yun營ying部bu門men節jie省sheng大da量liang成cheng本ben,例li如ru,我wo們men看kan到dao有you公gong司si將jiang耗hao電dian量liang降jiang低di了le10%,由於該公司在全球運營著大約5億台電機,因此節省了大量成本。
考慮到上述所有優勢,聲學傳感器和相機完全可以成為物聯網預測分析的強大工具。
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