การตรวจสอบสภาพของเครื่องจักร: เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ตรวจจับความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ

เครื่องจักรทุกเครื่องบนพื้นโรงงานกำลังบอกคุณอยู่แล้วว่ารู้สึกอย่างไร ตลับลูกปืนที่อุ่นขึ้นกว่าเดือนที่แล้วเล็กน้อย บ่อน้ำมันเกียร์ที่ไต่ขึ้นเร็วกว่าอุณหภูมิโดยรอบ ขดลวดมอเตอร์ที่ร้อนขึ้นภายใต้ภาระ สิ่งเหล่านี้เป็นสัญญาณที่เงียบ และมักจะปรากฏขึ้นก่อนที่รถจะเสีย การตรวจสอบสภาพของเครื่องจักรเป็นเพียงการฝึกฟังสัญญาณเหล่านั้นอย่างตั้งใจ แทนที่จะรอให้เกิดความล้มเหลวในการประกาศตัวเอง

เพราะเวิร์คช็อปของเราเองสร้าง เซ็นเซอร์อุณหภูมิ และเครื่องมือควบคุม เราใช้เวลามากมายในการคิดถึงชั้นแรกของโซ่นั้น ต่อไปนี้คืออุณหภูมิที่เหมาะสมกับโปรแกรมการตรวจสอบสมัยใหม่ ซึ่งมีเซ็นเซอร์อยู่ และวิธีรักษาข้อมูลให้น่าเชื่อถือเพียงพอที่จะดำเนินการ

การตรวจสอบสภาพของเครื่องจักรจริงครอบคลุมถึงอะไรบ้าง

การตรวจสอบสภาพเป็นกระบวนการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลจากอุปกรณ์ในขณะที่เครื่องทำงานตามปกติ เพื่อตัดสินความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ ไม่มีอะไรถูกรื้อถอน ไม่มีอะไรหยุด การวัดจะดำเนินการอย่างต่อเนื่องหรือตามช่วงเวลา เปรียบเทียบกับสถานะที่ทราบดี และใช้เพื่อตัดสินใจว่าจำเป็นต้องมีการแทรกแซงหรือไม่

ช่วยแยกกลยุทธ์ออกจากเลเยอร์การตรวจจับที่รองรับ:

• การบำรุงรักษาเชิงแก้ไข: ทำงานจนมีสิ่งแตกหักแล้วจึงซ่อมแซม
• การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน: การบริการตามปฏิทินหรือกำหนดเวลาทำงาน ไม่ว่าเครื่องจะจำเป็นต้องใช้หรือไม่ก็ตาม
• การบำรุงรักษาตามเงื่อนไข: ดำเนินการเฉพาะเมื่อค่าที่วัดได้ข้ามเกณฑ์ที่กำหนดเท่านั้น
• การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์: แสดงแนวโน้มข้อมูลและคาดการณ์เมื่อถึงเกณฑ์ดังกล่าว

การตรวจสอบสภาพเป็นชั้นการตรวจจับและการวิเคราะห์ที่อยู่ภายใต้สิ่งเหล่านี้ทั้งหมด มันไม่ได้แทนที่กลยุทธ์การบำรุงรักษา มันทำให้บางสิ่งบางอย่างเป็นจริงที่จะยืนหยัดได้

เหตุใดอุณหภูมิจึงมักเป็นเซ็นเซอร์ตัวแรกในการติดตั้ง

ปัญหาทางกลส่วนใหญ่ประกาศตัวเองว่าเป็นความร้อน การสึกหรอของแบริ่งจะเพิ่มแรงเสียดทาน การวางแนวที่ไม่ตรงจะทำให้ปลายด้านหนึ่งของเพลาเสียหาย น้ำมันหล่อลื่นสลายตัวและหยุดการบรรทุก ฉนวนไฟฟ้าเสื่อมลงและมีความต้านทานเพิ่มขึ้น อุปกรณ์ในกระบวนการผลิตทำงานหนักเกินไปหรือเปรอะเปื้อน ในทุกกรณี พลังงานจะถูกแปลงเป็นความร้อนที่ไหนสักแห่ง และความร้อนนั้นสามารถวัดได้จากด้านนอกของตัวเครื่อง

การตรวจจับอุณหภูมิยังเป็นเทคนิคที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งเพิ่มเติม สามารถติดตั้งหัววัดพื้นผิว เซ็นเซอร์แม่เหล็ก หรือ RTD แบบเกลียวกับเครื่องจักรที่มีอยู่ได้โดยไม่ต้องออกแบบใหม่ และจุดตรวจวัดเพียงจุดเดียวก็มีราคาถูกเมื่อเทียบกับช่องการสั่นสะเทือนแบบเต็ม ต้นทุนแรกเข้าที่ต่ำคือสาเหตุที่การตรวจวัดอุณหภูมิมักจะเป็นจุดเริ่มต้นของโปรแกรมการตรวจติดตามสภาวะแรก

มันไม่ใช่ภาพที่สมบูรณ์ในตัวมันเอง ความผิดปกติของตลับลูกปืนที่กำลังพัฒนามักจะมองเห็นได้ในข้อมูลการสั่นสะเทือนก่อนที่จะปรากฏเป็นอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากความร้อนต้องใช้เวลาในการสร้าง ใช้ร่วมกันการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิปกปิดจุดบอดของกันและกันได้ดี

การเปรียบเทียบเทคนิคการตรวจสอบสภาพหลัก

ไม่มีเทคนิคใดที่จะจับทุกสิ่งได้ โปรแกรมที่ประสบความสำเร็จส่วนใหญ่จะรวมสองหรือสามโปรแกรมเข้าด้วยกัน เลือกตามสินทรัพย์และโหมดความล้มเหลวที่สำคัญ

การตรวจสอบอุณหภูมิในทางปฏิบัติ

ที่ซึ่งเซ็นเซอร์อุณหภูมิเข้ามาแทนที่

จุดที่คุ้มค่าในการติดตั้งอุปกรณ์คือจุดที่ความร้อนปรากฏขึ้นก่อนหรือจุดที่ผลของความร้อนสูงเกินไปรุนแรง:

• ขดลวดมอเตอร์และแผงกั้นส่วนปลาย ซึ่งอายุการใช้งานของฉนวนจะลดลงอย่างรวดเร็วในทุกระดับพิเศษ
• ตัวเรือนแบริ่งบนปั๊ม พัดลม โบลเวอร์ และสายพานลำเลียง
• บ่อน้ำมันเกียร์ ซึ่งอุณหภูมิน้ำมันจะติดตามโหลดและสภาวะการหล่อลื่น
• ท่อระบายคอมเพรสเซอร์และท่อร่วมไอเสีย
• โซนเตา เตาเผา ห้องอบชุบ และสายการผลิตอะลูมิเนียม
• ดำเนินการท่อและภาชนะในการผลิตสารเคมี ปิโตรเคมี และอาหาร
• ตู้ควบคุมและห้องหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งการขึ้นอย่างช้าๆ มักก่อเกิดข้อผิดพลาด

การเลือกระหว่าง RTD และเทอร์โมคัปเปิล

นี่คือตระกูลการตรวจจับสองตระกูลที่เราสร้างขึ้นทุกวัน และตัวเลือกมักจะขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิ ความคาดหวังที่แม่นยำ และความรุนแรงของสภาพแวดล้อม

อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 400 C ซึ่งจุดตรวจสอบต้องคงความน่าเชื่อถือเป็นเวลาหลายปี เครื่องตรวจจับความต้านทานแพลทินัมมักเป็นคำตอบที่ดีกว่า RTD สเตนเลสคลาส A 316 เช่น หน่วย PT100 ที่เราจัดหาสำหรับการทำงานของมอเตอร์และปั๊ม สามารถรักษาการสอบเทียบได้ดี และสร้างสัญญาณเชิงเส้นที่สะอาดตาซึ่งง่ายต่อการมีแนวโน้ม

WZPK Series Pt100 โพรบวัดอุณหภูมิ RTD คลาส A สำหรับจุดอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 400°C หัววัด SS316 Pt100 Class A นี้รองรับการตรวจสอบเชิงเส้นที่มีความเสถียรในช่วง -200 ถึง 450°C ดูผลิตภัณฑ์ →

เทอร์โมคัปเปิลจะเข้ามาแทนที่ช่วงดังกล่าว มีความทนทาน ราคาไม่แพง และทนทานต่อการสั่นสะเทือนและการหมุนเวียนความร้อนซ้ำๆ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงครองการใช้งานในเตาเผา เตาเผา และไอเสีย สำหรับจุดเตาอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิ 1200 C หัววัดชนิด K ที่มีปลอกสแตนเลสและหน้าแปลนติดตั้งที่เหมาะสมเป็นจุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติ

เซนเซอร์เทอร์โมคัปเปิลชนิด K สเตนเลสสตีลอุณหภูมิสูง สำหรับเตาเผา เตาเผา และจุดไอเสียที่สูงกว่าช่วง RTD โพรบ Type K สเตนเลสสตีลนี้ครอบคลุมการใช้งานเทอร์โมคัปเปิล 1200°C ดูผลิตภัณฑ์ →

รายละเอียดสองประการมีความสำคัญมากกว่าแผ่นข้อมูล ขั้นแรก ให้จับคู่การติดตั้งกับพื้นผิว: เซ็นเซอร์ที่ไม่ได้สัมผัสกับตัวเรือนแบริ่งอย่างแน่นหนาจะอ่านอุณหภูมิของอากาศ ไม่ใช่อุณหภูมิของโลหะ ประการที่สอง จัดวัสดุเปลือกให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากการกัดกร่อนจะทำลายเซ็นเซอร์มากกว่าที่ความร้อนสูงเกินไป

รักษาความเที่ยงตรงของสัญญาณระหว่างเครื่องจักรและระบบตรวจสอบ

เซ็นเซอร์ที่ดียังสามารถสร้างข้อมูลที่ไร้ประโยชน์ได้ สายเคเบิลยาวจะรับสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าจากไดรฟ์และคอนแทคเตอร์ สายต่อเทอร์โมคัปเปิลผิดประเภททำให้เกิดข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อทุกครั้ง การต่อลงดินที่ไม่ดีจะสร้างลูปที่แสดงเป็นการแกว่งที่ช้าในแนวโน้ม และการแกว่งที่ช้านั้นดูเหมือนปัญหาในกระบวนการทุกประการ

คำตอบทั่วไปนั้นตรงไปตรงมา: ใช้สายชดเชยหรือสายต่อที่ถูกต้องสำหรับเทอร์โมคัปเปิล เก็บสายสัญญาณให้ห่างจากสายไฟ กราวด์ชีลด์ที่ปลายด้านหนึ่ง และแปลงสัญญาณดิบให้เป็นวงจรกระแสไฟที่แข็งแกร่งใกล้กับเครื่องจักร เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิจะทำการแปลงนั้น โดยรับสัญญาณเทอร์โมคัปเปิลหรือสัญญาณ RTD ระดับต่ำ และส่งสัญญาณเอาต์พุต 4 ถึง 20 mA ที่เสถียร ซึ่งสามารถเดินทางหลายร้อยเมตรไปยัง PLC หรือ DCS โดยไม่ลดคุณภาพ

เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิสองสายแบบบูรณาการแบบแยกเต็มรูปแบบ แปลงสัญญาณ RTD หรือเทอร์โมคัปเปิลเป็นลูป 4–20 mA ที่เสถียร พร้อมการแยกสัญญาณ 3.75 kV และตัวเลือก HART/PROFIBUS-PA ดูผลิตภัณฑ์ →

การแยกส่วนระหว่างอินพุตและเอาต์พุตอย่างสมบูรณ์นั้นคุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเล็กน้อยในการตรวจสอบการติดตั้ง เนื่องจากจะช่วยขจัดปัญหากราวด์กราวด์โดยสิ้นเชิงแทนที่จะลดปัญหาลง

จากการอ่านไปจนถึงการตัดสินใจในการบำรุงรักษา

ข้อมูลจะมีประโยชน์เมื่อมีคนรู้ว่าความปกติเป็นอย่างไร นั่นหมายถึงการบันทึกเส้นฐานระหว่างการทำงานที่มั่นคง ที่โหลดที่ทราบ ที่อุณหภูมิแวดล้อมที่ทราบ หากไม่มีพื้นฐาน ขีดจำกัดการแจ้งเตือนเป็นเพียงการคาดเดาเท่านั้น

เมื่อมีพื้นฐานแล้ว มีสามสิ่งที่ควรค่าแก่การดู:

• ค่าสัมบูรณ์ เมื่อเทียบกับขีดจำกัดของผู้ผลิตหรือกระบวนการ
• การเบี่ยงเบนไปจากเส้นฐานสำหรับสภาพการทำงานเดียวกันนั้น
• อัตราการเปลี่ยนแปลง ซึ่งมักจะมีความสำคัญมากกว่ามูลค่าของมันเอง เนื่องจากการไต่ระดับอย่างรวดเร็วชี้ไปที่ปัญหาที่กำลังดำเนินอยู่

จากนั้น คุณสามารถตั้งค่าเกณฑ์ตามความหมายที่แท้จริงได้ เช่น ระดับคำเตือนที่ทำให้เกิดการตรวจสอบ และระดับการตัดการทำงานที่ปกป้องเครื่องจักร ระดับที่สองคือจุดที่เครื่องมือควบคุมเข้ามา ตัวควบคุมอุณหภูมิ PID พร้อมรีเลย์หรือเอาต์พุตอะนาล็อกสามารถดำเนินการกับการวัดได้โดยตรง ปิดวาล์ว ตัดเครื่องทำความร้อน หรือส่งสัญญาณเตือนภัยโดยไม่ต้องรอให้มนุษย์สังเกตเห็นหน้าจอ

ลำดับการปฏิบัติสำหรับโปรแกรมแรก

1. สร้างการลงทะเบียนอุปกรณ์และจัดอันดับสินทรัพย์แต่ละรายการตามวิกฤต เพื่อให้ความพยายามไปถึงจุดที่ความล้มเหลวสร้างความเจ็บปวดมากที่สุด
2. บันทึกการอ่านค่าพื้นฐานภายใต้สภาวะการทำงานปกติและสม่ำเสมอ
3. ระบุโหมดความล้มเหลวที่สำคัญสำหรับแต่ละสินทรัพย์ และเลือกเทคนิคที่สามารถตรวจจับได้
4. เลือกฮาร์ดแวร์การตรวจจับตามช่วง สภาพแวดล้อม การติดตั้ง และความแม่นยำที่ต้องการ ไม่ใช่ตามราคาเพียงอย่างเดียว
5. ติดตั้งเซ็นเซอร์ที่มีหน้าสัมผัสความร้อนที่มั่นคงและบันทึกตำแหน่งที่เซ็นเซอร์แต่ละตัวตั้งอยู่
6. รวบรวมและจัดทำแนวโน้มข้อมูลอย่างสม่ำเสมอ โดยมีภาระงานและสภาวะแวดล้อมเท่ากันเมื่อเป็นไปได้
7. กำหนดเกณฑ์การเตือนและการเดินทาง และจดบันทึกว่าแต่ละเกณฑ์ควรกระตุ้นอะไรบ้าง
8. ตรวจสอบผลลัพธ์เป็นระยะและปรับแต่งเกณฑ์ตามประสบการณ์จริงที่สะสม

คำสั่งซื้อมีความสำคัญ โรงงานที่ซื้อเซ็นเซอร์ก่อนที่จะกำหนดโหมดความล้มเหลวมักจะจบลงด้วยข้อมูลที่ไม่มีใครใช้

อุตสาหกรรมที่การตรวจสอบอุณหภูมิมีน้ำหนัก

คุณค่าของการตรวจสอบสภาพจะสูงที่สุดในกรณีที่การหยุดโดยไม่ได้วางแผนมีค่าใช้จ่ายสูง หรือในกรณีที่ความร้อนสูงเกินทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย โรงงานปิโตรเคมีและเคมีจะตรวจสอบอุณหภูมิของเครื่องปฏิกรณ์และท่อ เนื่องจากการเบี่ยงเบนส่งผลต่อทั้งคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยของกระบวนการ การติดตั้งก๊าซธรรมชาติจะเฝ้าดูอุณหภูมิของคอมเพรสเซอร์และเครื่องทำความร้อนในสถานที่ห่างไกลและไม่มีผู้ดูแล เครื่องจักรด้านอาหารต้องการอุณหภูมิที่สามารถทำซ้ำได้ด้วยเหตุผลด้านคุณภาพและสุขอนามัย และเครื่องมือวิเคราะห์จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายในที่เสถียรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

คุณสามารถดูภาคส่วนที่เราจัดหาเป็นประจำได้ หน้าแอปพลิเคชันอุตสาหกรรม พร้อมด้วยการจัดการตรวจจับที่เหมาะกับแต่ละบุคคล

การทำให้ชั้นเซนเซอร์ถูกต้องในครั้งแรก

การตรวจสอบสภาพของเครื่องจักรมักไม่ค่อยถูกจำกัดด้วยซอฟต์แวร์ ส่วนที่ยากคือการสร้างการวัดที่คุณสามารถเชื่อถือได้เป็นเวลาหลายปีในสภาพแวดล้อมที่ร้อน สั่นสะเทือน และบางครั้งก็มีฤทธิ์กัดกร่อน นั่นขึ้นอยู่กับการเลือกองค์ประกอบการตรวจจับที่เหมาะสม การติดตั้งอย่างเหมาะสม และการปกป้องสัญญาณระหว่างที่ส่งไปยังระบบควบคุม

หากคุณกำลังวางแผนการติดตั้งการตรวจสอบ หรือเปลี่ยนเซ็นเซอร์ที่พิสูจน์แล้วว่าไม่น่าเชื่อถือ ทีมงานของเรายินดีที่จะดูจุดการวัดร่วมกับคุณและแนะนำการจัดการที่เป็นประโยชน์ คุณสามารถ ติดต่อเราได้ที่นี่ และเราจะช่วยคุณจับคู่เทอร์โมคัปเปิล RTD เครื่องส่ง และตัวควบคุมกับเครื่องจักรเฉพาะที่คุณต้องการรับชม