Ученые Пензенского государственного университета запатентовали способ контроля технического состояния механизмов. Вовремя заметить начальные признаки поломки двигателей автомобилей, насосных станций нефте- и газопроводов и других технических объектов поможет этот способ.

Разработкой продолжает заниматься научный коллектив под руководством д-ра техн. наук, профессора, заведующего кафедрой «Конструирование и производство радиоаппаратуры» Николая Юркова, в который входят: канд. техн. наук, доцент кафедры КиПРА Алексей Григорьев, канд. техн. наук, доцент кафедры КиПРА Игорь Кочегаров, ассистент кафедры КиПРА, аспирант Пензенского госуниверситета Никита Реута. 

Кстати, 7 декабря этого года прошла защита кандидатской диссертации ассистента кафедры КиПРА Никиты Реуты на тему: «Информационно-измерительная система диагностики технического состояния движущихся механизмов на основе анализа размытия изображения тестового объекта».

Системы, определяющие состояние технических механизмов, известны давно. В роли таких объектов обычно выступают и двигатели автомобилей, и насосные станции, электронные блоки и даже жилые дома. В большинстве этих систем для регистрации параметров используются виброметры.

Виброметр — прибор, используемый для измерения параметров колебаний объектов. Его, на сегодняшний день, эксплуатируют повсеместно: в машиностроении, авиации, электронике и других областях. В частности, для измерения параметров вибрации двигателей насосных станций, при испытании радиоаппаратуры и так далее.

Самый простой тип виброметров — контактный. Он крепится на сам объект исследования и регистрирует все его смещения. Еще один тип виброметра — бесконтактный. Он использует лазер для измерения смещений объекта. Лазер направляется на поверхность объекта, а отраженный свет регистрируется датчиком, который позволяет определить смещение объекта.

Стоит отметить, что вышеперечисленные типы устройств вибрационной диагностики имеют ряд недостатков: дороговизна приборов, сложность в эксплуатации, ограниченный ресурс, особенно для лазерных систем.

В Пензенском государственном университете готовы предложить промышленности способ, позволяющий заблаговременно определить аномальное (нестандартное) поведение механизма и начало развития внутренних дефектов. На основании измеряемых данных можно определить, стоит ли проводить более глубокую диагностику и ремонт, или возможна дальнейшая эксплуатация.

Прототип (макет) установки для демонстрации разработанного и запатентованного способа диагностики состоит из тестового объекта круглой формы (круглая метка), регистрирующего устройства (видеокамера), вычислительного устройства, вибростенда и эталонного виброметра.

Следует отметить, что установка, созданная для проверки способа контроля технического состояния механизмов, позволяет проверить точность измерения вибрации общепризнанным методом с помощью бесконтактного лазерного виброметра и продемонстрировать работоспособность предложенного способа.

На вибростенд наносят круглую метку, она помещается на какую-либо несущую деталь в области видимости видеокамеры. Камера фиксирует изображение этой метки при включенном и выключенном вибростенде. Параллельно интенсивность вибраций измеряется лазерным виброметром. С его помощью производится и первоначальный сбор диагностического состояния проверяемого оборудования.

В созданном прототипе установки сигналы, полученные с камеры, обрабатываются  специально написанной учеными ПГУ программой. Выполнив начальную настройку и собрав статистические данные по нормальной работе объекта контроля, в дальнейшем можно определять выход параметров вибрации за безопасные пределы.

Ученые проверили и доказали эффективность своего способа. Разработку испытали в специальной лаборатории Научно-исследовательского института электронно-механических приборов. Предприятие специализируется на производстве электровакуумных приборов, резисторов, аналого-цифровых преобразователей.

Стоит отметить, что лазерный виброметр в макете используется исключительно для проверки действенности разработанного способа диагностики. При последующем внедрении от него можно либо отказаться совсем, либо, с целью экономии ресурса, использовать его для анализа выявленных критических (или близких к ним) состояний.

Предложенный способ найдет свое место в существующих виброизмерительных системах как недорогое встраиваемое решение для определения критических состояний и в виде отдельной системы.