חשמל מוטור- פתרונות מתקדמים לציוד סובב

ניטור גלי קול אולטראסוניים

מאת: אינג' יוסי טוכנר, מומחה רעידות לפי תקן ISO-18436 CAT-III - מהנדס החברה חשמל מוטור בע"מ
 
תקציר

השימוש במכשירים המבוססים על טכנולוגית גלי קול אולטראסוניים המונעים באוויר או במבנה (Airborne/structure borne) מהווה הזדמנות להקטנת בזבוז האנרגיה ולשיפור זמינות הציוד במפעל.
המכשירים האולטראסוניים מרחיבים את פעולות ניטור מצב הציוד אל מעבר לתחום הכשלים המכאניים: מאחר והם מסוגלים לאתר חיכוך, יינון חשמלי ומערבולות, יכולות הניטור שלהם מאפשרות זיהוי מוקדם של פרמטרים כגון חוסר סיכה במיסבים, דליפות גזים בלחץ, קורונות חשמליות ברכיבים חשמליים, מגעים חשמליים רופפים, כשלים במלכודות קיטור, בעיות זרימה וקביטציה במשאבות ועוד.
מאמר זה סוקר באופן כללי את  תחום הניטור האולטראסוני, שימושיו, אפשרויות החיסכון באנרגיה שהוא מזמן וכן מציע שיטות שימושיות לניטור אולטראסוני.

טכנולוגית ניטור אולטראסוני

כל המכונות העובדות, הציוד החשמלי ודליפות הגזים מקרינות גלי קול בטווחי תדרים שונים ורבים.
רכיבי גלי הקול הללו, שהם באופן כללי בעלי תדרים גבוהים, קצרים מאוד במבניהם. תדר גל קצר יחסית נוטה להיות חד כיווני וממוקד לכיוון מסוים. כתוצאה מכך קל יחסית להבדיל בין גלי קול שונים המגיעים מהרקע (רעש המכונות מסביב, לדוגמה) ובין גל הקול המנוטר (דליפת גזים למשל), ולאתר את מקור הרעש באופן מדויק.
בנוסף, ככל שכשל מכאני במכונה מתפתח, גלי הקול הקצרים והחד כיווניים ישמעו באופן בולט יותר ומהיר יותר בעזרת המכשור האולטראסוני.
מכשירים לקליטת גלי קול אולטראסוניים המונעים באוויר או בתוך מבנה (Airborne/structure borne), קולטים גלים בתדרים גבוהים המיוצרים ממכונות עובדות, מפליטה חשמלית ומדליפות. גלים אלה, הנמצאים בתחום התדרים 20–100 [KHz] שייכים לתחום הגלים שאינו נקלט ע"י אוזן אנושית. מכשירי הניטור מתרגמים באופן אלקטרוני את הגלים, בעזרת תהליך הנקרא "ערבול גלי רדיו" (heterodyning), ומתמירים אותם לגלי קול בתחום התדרים הנשמע (המוצג במכשיר ביחידות dB או אחרות).
מכשירי הניטור האולטראסוניים החדשים מסוגלים, בנוסף על כך, לשמור את המידע שקלטו ולהעבירו לתוכנת מחשב, לשם תיעוד וניתוח. מספר מכשירים מסוגלים אף לבצע ניתוח ספקטראלי של גלי הקול האולטראסוניים, לשם קביעת תדרי הקול ומקורם.
 
גלי הקול מועברים בשני אופנים:
  • דרך האוויר (Airborne) - קרינת גלי קול. גלי קול המולכים באוויר, במצבים כגון דליפות גזים ופליטות חשמליות, נקלטים ע"י המכשירים בעזרת מודולי סריקה (Scanning Module), כמו מיקרופונים.
  • דרך גופים קשיחים (מבנים) (Structure borne)- הולכת גלי קול. גלי קול המולכים דרך מוצקים, במצבים כמו רעש מיסבים או תקלות בשסתומים ומלכודות קיטור, נקלטים ע"י המכשירים בעזרת מודולי מגע (Contact Module), בין היתר על ידי חיישנים מגנטיים המוצמדים למבנה.

יתרונות השימוש בטכנולוגית הניטור האולטראסוני:
  • גלי קול אולטראסוניים הם חד כיווניים ולכן קל, יחסית, לעקוב אחרי כיוונם באוויר (קל לזהות את האזור ממנו נובעים גלי הקול).
  • גלי קול אולטראסוניים הם ממוקדים וקלים לזיהוי מנקודת מוצא ברורה. (קל לזהות את נקודת המוצא של גלי הקול – לדוגמה, חור היוצר דליפה, גם ממרחק רב).
  • עקב היותם התוצר הראשוני של תחילת שחיקה בציוד סובב, מהווים גלי קול אולטראסוניים, אמצעי לזיהוי מוקדם מאד של התפתחות כשל ברכיבי ציוד סובב.
  • מכשירי ניטור אולטראסוני ניתנים לשימוש באזורים רועשים, עקב העובדה שהם מסננים את כל גלי הקול הנשמעים ברקע ומאפשרים לבודד את הגלים הרלוונטיים לאבחון.
  • מכשירי ניטור אולטראסוני יכולים להוות ציוד משלים לניטור מצב של מכונות או פלטפורמה עצמאית לניטור ובכך לשמש כאמצעי לשיפור זמינות המכונות במפעל ולחיסכון באנרגיה.
  • ניתן לשדר גלי קול אולטראסוניים ולנטרם בכדי לזהות דליפות במיכלי לחץ ללא צורך בשימוש בלחץ, באטימת חדרים נקיים ועוד.
השימושים העיקריים במכשור ניטור גלי קול אולטראסוני:
  • איתור וזיהוי מקור דליפות גזים בלחץ מקווי זרימה.
  • ניטור מצב מלכודות קיטור.
  • ניטור מצב ציוד סובב.
  • יישום מדיניות סיכה יעילה בציוד סובב.
  • ניטור מגעי חשמל רופפים.
  • ביצוע בדיקת דליפה למיכלי לחץ ללא יצירת לחץ במיכלים.
  • זיהוי צנרת סתומה במחליפי חום.
  • זיהוי דליפה וחילחול החוצה ממיכלי מאגר.
  • ניטור אטימת חדרים נקיים.
 
לסיכום

במשך השנים, התקדמה טכנולוגית הזיהוי האולטראסוני מתחום ה"חיפוש ואיתור" הבסיסי והפכה למערכת לניטור, לזיהוי ולאבחון מקור גלי הקול ולאומדן חומרת התקלה.
בנוסף, בעזרת המערכות הפועלות כיום ניתן לחשב את עלות הפסדי דליפות הגזים כדי לקבוע את ההחזר על ההשקעה בשיטת הניטור האולטראסוני.
בעזרת טכנולוגית הניטור האולטראסוני ניתן להגיע לחיסכון ניכר בהוצאות האנרגיה של המפעל, ביניהן איבודי אויר דחוס וגזים אחרים; לבצע איתור מוקדם של מגעי חשמל רופפים;  להטמיע במפעל מדיניות סיכה יעילה; לבסס פעולות ניטור מצב לציוד סובב כבדיקה משלימה או כמערכת עיקרית של יישום מדיניות אחזקה חזויה במפעל.

חברתנו מציעה מגוון שירותים בתחום ניטור גלי קול אולטראסוניים:
  • שירות ניטור דליפות בקווי זרימת גזים בלחץ: מיפוי קווי גזים בלחץ, סריקת הקווים וסימון נקודות דליפה.
  • שירות ניטור מצב מלכודות קיטור: מיפוי מלכודות הקיטור וזיהוי אלה הדורשות שיפוץ.
  • שירות ניטור אטימת חדרים נקיים: הגדרת חדרים נקיים ואיתור מקורות דליפה אל החדרים.
  • תמיכה בצוות האחזקה הייעודי: הטמעת שיטת ניטור אולטראסוני ו/או יישום מדיניות אחזקה חזויה במפעל.
  • שיווק ומכירת מכשור נייד או קבוע לניטור גלי קול אולטראסוניים: חשמל מוטור מייצגת בלעדית את חברת UE-Systems מארה"ב, המתמחה בייצור מערכות ניידות וקבועות לניטור גלי קול אולטראסוניים ומערכת סיכת ציוד סובב בעזרת שימוש בחיישן אולטראסוני.
  • הדרכות לניטור גלי קול אולטראסוניים: חשמל מוטור מבצעת הדרכות תיאורטיות ומעשיות לשימוש יעיל במערכות ניטור גלי קול אולטראסוניים לשם ניטור דליפות, מצב מלכודות קיטור, איתור מגעי חשמל רופפים וניטור מצב ציוד סובב.
 
למידע נוסף ניתן לפנות לחברת חשמל מוטור במייל: office@hashmal-motor.co.il
 
 

כל הזכויות שמורות לחברת חשמל מוטור בע”מ. אין להעתיק, לשכפל, לצלם, לתרגם ו/או לאכסן במאגר מידע בכל דרך ו/או אמצעי מכני,דיגיטלי, אופטי, מגנטי ו/או אחר – חלק כלשהו מן המידע ו/או התכנים ו/או התמונות ו/או האיורים ו/או כל תוכן אחר שצורף ו/או נכלל במאמר זה, בין אם לשימוש פנימי ו/או לשימוש מסחרי. כל שימוש בתכני המאמר ללא אישור מפורש בכתב חשמל מוטור בע”מ אסור בהחלט.
 
להודת PDF
למאמר הבא
למאמר הקודם