設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊：聲學(xué)傳感器可以在機(jī)器故障前檢測(cè)到微弱的噪聲

隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0的出現(xiàn)，制造商正在使用各種類(lèi)型的傳感器來(lái)收集關(guān)于資產(chǎn)的健康信息，這些信息可以為預(yù)測(cè)性分析流程提供見(jiàn)解，例如工作訂單生成和潛在設(shè)備停機(jī)時(shí)間的預(yù)測(cè)。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線(xiàn)性度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線(xiàn)性化計(jì)量工具。一體化振動(dòng)變送器將壓電傳感器和精密測(cè)量電路集成在一起，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號(hào)調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測(cè)儀表”模式的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的功能；適合構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型高精度振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。無(wú)線(xiàn)振動(dòng)傳感器基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)，具有振動(dòng)測(cè)量及溫度測(cè)量功能，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)指示狀態(tài)報(bào)警。應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理及監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)；適合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)人員監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保證設(shè)備正?？煽窟\(yùn)行。

結(jié)合預(yù)測(cè)算法，非侵入式聲學(xué)傳感器技術(shù)可以在機(jī)器學(xué)習(xí)出現(xiàn)故障之前我們就能檢測(cè)到微弱噪聲。

實(shí)時(shí)檢測(cè)聲音的另一種方法是聲學(xué)相機(jī)，其捕捉聲波并以熱成像發(fā)展方式實(shí)現(xiàn)可視化它們，然后我們學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)分析解決這些數(shù)據(jù)信息，以確定故障的根本問(wèn)題原因。例如，在電力電子傳輸控制系統(tǒng)中，這種相機(jī)可以根據(jù)確定異常聲音的特定點(diǎn)，并利用它來(lái)預(yù)測(cè)部件故障的早期教育階段，比如，在輸送空氣或液體的加壓管道管理系統(tǒng)中，這種相機(jī)可以更加精確檢測(cè)到維修服務(wù)人員視線(xiàn)之外的泄漏點(diǎn)。

多個(gè)聲學(xué)傳感器可以放置在機(jī)器的目標(biāo)位置，并連接到無(wú)線(xiàn)邊緣設(shè)備收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)直接發(fā)送和上傳到云服務(wù)器，在那里可以分析數(shù)據(jù)。結(jié)合資產(chǎn)管理系統(tǒng)和預(yù)測(cè)分析，可提供關(guān)鍵資產(chǎn)效率參數(shù)的詳細(xì)資料。

在將制造商的傳感器數(shù)據(jù)集成到物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)時(shí)，考慮傳感器的類(lèi)型范圍非常重要，一些重要的傳感器測(cè)量溫度、電壓、振動(dòng)、電力和濕度。本文提出了一個(gè)問(wèn)題：聲學(xué)傳感器能否有效診斷機(jī)器健康?

我們可以經(jīng)常需要根據(jù)學(xué)生聽(tīng)到的噪音來(lái)診斷機(jī)器學(xué)習(xí)問(wèn)題，遺憾的是，人類(lèi)社會(huì)只能聽(tīng)到20~22000 Hz范圍內(nèi)的聲音，還有很多聞所未聞的聲音人類(lèi)發(fā)展無(wú)法聽(tīng)到，而人類(lèi)聽(tīng)力能力范圍之外的聲音也能對(duì)機(jī)器健康教育產(chǎn)生一個(gè)有價(jià)值見(jiàn)解。

機(jī)器可持續(xù)的聲學(xué)診斷

根據(jù)一些研究，高達(dá)40%的工廠(chǎng)能源成本可能是由損耗造成的。當(dāng)電機(jī)開(kāi)始退化時(shí)，機(jī)器的整體效率會(huì)降低，為了彌補(bǔ)效率降低，電機(jī)需要消耗更多能源。這導(dǎo)致額外的電力消耗和更高的電費(fèi)支出。

利用聲學(xué)傳感器檢測(cè)機(jī)器缺陷，使制造商能夠在機(jī)器開(kāi)始磨損之前維修，減少停機(jī)時(shí)間和電力成本，同時(shí)延長(zhǎng)機(jī)器壽命。這可以為業(yè)務(wù)部門(mén)節(jié)省大量費(fèi)用，例如，我們已經(jīng)看到公司減少了10% 的電力消耗，由于該公司在全世界經(jīng)營(yíng)著大約5億臺(tái)電動(dòng)機(jī)，因此節(jié)省了大量費(fèi)用。

機(jī)器是由相互磨合的運(yùn)動(dòng)部件組成的，這些部件會(huì)產(chǎn)生摩擦和噪音，所以許多機(jī)器故障都可以聲音檢測(cè)出來(lái)。像可見(jiàn)光這樣的裝置是不能用在這種機(jī)器上的，因?yàn)楣獠荒艽┻^(guò)機(jī)器零件，所以無(wú)法確定任何關(guān)鍵問(wèn)題。

無(wú)線(xiàn)振動(dòng)傳感器倒是很有希望，但是，同樣我們可以檢測(cè)微小聲音的超聲波價(jià)格比較昂貴，并且同時(shí)還需要接收器和發(fā)射器在機(jī)器學(xué)習(xí)周?chē)h(huán)境移動(dòng)類(lèi)似醫(yī)院里的超聲波儀器，因此，超聲波技術(shù)并不需要理想。