轴承噪音的高级测试中心位于奥地利斯泰尔的SKF集团建立了质量技术中心(QTC),其研发、制造和销售高精度产品测量设备,致力于汽车轴承业和润滑行业的质量控制和工艺改进。尽管每天生产数以千计的产品,SKF仍以产品零缺陷为目标,在需要先进测试系统的生产线终端进行100%的产品噪声测试。QTC已在全球范围内销售了500多台用于连续噪音测试的设备(图1)。从2010年起,QTC开始与Polytec合作,自此,IVS工业用激光测振仪便取代原来的感应式车身振动传感器(图2)。图1汽车轮毂轴承内部噪声测试图2SKF定制版激光测振仪用于噪声测试这项新技术具有诸多优势:非接触式使用灵活信号精确、稳定设备复位、校准简单,运行费用低光学头维修费用低易于产品升级IVS工业用激光测振仪的使用还能简化设备布局和设计。此外,其它设备如耐久性测试台,是噪音测试设备的有效补充。为客户开辟新的应用领域SKF公司生产各种便携式和在线测试的压电振动传感器,进一步性能升级了的IVS工业用激光测振仪与SKF状态监测产品搭配使用。例如,SKF定制版激光测振仪MSL-7000和MSL-7100可以与SKFMicrolog结合使用(图3),为客户提供附加价值。图3便携式振动分析包,配有SKF定制版激光测振仪和SKFMicrolog这样以来,一方面可为SKF设备开辟新的潜在应用领域,另一方面也为各种不同应用场合带来了先进和灵活的测试工具。不同应用场合下的便携使用远距离测试可测量热表面或旋转部件信号稳定,对压电片不施加外力可测量危险、不易接近的区域可透过玻璃测试帮助客户实现自身价值如今,SKF有能力支持她的客户进行质量控制。新的SKFMSL-7000激光测振仪可以结合QTC噪声测试技术,用于先进的电机、泵、压缩机等终端设备测试。这意味着,SKF也为外部客户提供自己的内部噪声测试标准,可以帮助其客户实现最终的质量检验和制造工艺改进,实现“用SKF知识武装世界”。鸣谢WernerPalmetshoferSKF?sterreichAGQualityTechnologyCentre
家电电机的高通量生产测试---零维护成本的传感器系统IVS工业型激光测振仪尤其适用于生产环境下的振动测量。如图1所示,系统采用激光作为探测手段,没有外部控制元件,它通过内部串口进行配置,避免了在设备维修和维护过程中对配置的无意更改。图1电机的非接触式噪声试验使用光学测量方法的其它优点包括:无需粘贴布线,避免和被测物体直接接触激光光斑小,可测量难以接近的区域与传统的加速度计不同,光学测量方法无附加质量影响,获取的是物体真实的振动特性当工作距离较大或发生变化时,激光点可实时调整,如面对不同的测试对象和模型时定制的测试程序主要有两种方法来测量电机:升速和/或恒速时的振动测量(如图2)。这意味着必须设计出能灵活控制电机转速的测试台,其功能包括采集和监测被测电机的实际转速。测试过程中,记录单个被测点的结构噪声,再使用软件进行数据评估。通过测试台来设置控制电压来指定RPM值,例如使用无反馈的信号发生器,或者直接设置电机转速值再进行调节。在第一种情况下,必须使用编码器或与电机转速成正比的模拟电压来测量实际电机转速。图2两种不同测量过程的时间-速度曲线本次试验使用的QuickCheck测试软件,负责整个测试过程的控制和数据评估。其集成的函数发生器,可灵活调节梯形速度的增加量、最大电压值和恒定电压的持续时间。用户可根据测量周期的总耗费时间来调整测量时间?;蛘?,根据生产周期来指定测量时间,再相应地调节电机转速。电机转速设置完毕后开始振动测量??筛莸缁俟娓窕蚴导首僦到蟹侄尾馐?,如转速范围为500~2500RPM的区间段,或如图2所示的8000~15000RPM的区间段。软件基于速度信号搜索相应的时域,对该范围内的振动信号进行分析。每台电机的时域信号各不相同,并有其独自的动态特性。高效数据评估QuickCheck为测试工作台提供的数据评估???,可简化测试并提升用户的使用体验(如图3)。本次分析中,RPM预先设定,QuickCheck只分析相关时间段中各个测量通道对应的测量数据,然后使用可调节程序获取该数据的频谱图。根据这些数据计算出的各种特性与规定的极限值进行比较(例如,带宽为100~300Hz内的频带能量或峰值)。图3QuickCheck测试软件中数据评估??榈慕赝荚诤闼俨饬渴?,可以选择特定时域进行分析,使用前述的方法进行设置和计算特性。离线分析时,还可将测得的时域信号保存起来,用于后续的阶次分析。以这种方式计算的所有特性都显示在QuickCheck测试软件的表格中。被测电机通过测试后进入下一个生产步骤,前提是其所有特性都必须在规定的范围内。测量结果可很方便地保存在带有测量时间标识的数据库中。此外,QuickCheck还可读取条形码或二维码,获取每个电机的序列号信息,并和相应的测量值一起保存。这个功能非常实用,可帮助用户随时追踪每个产品的生产和测试结果。鸣谢WolfgangOchs
全自动噪声和振动试验台-确保高端洗衣机质量Loccioni集团与世界上最大的制造商密切合作超过45年,在实验室和生产线上的自动化质量控制和测试系统方面具有绝对的领先优势。MUSA(隔音区测试系统)是一种集洗衣机噪音和振动测试于一体的全自动完整解决方案,测试通常在研发实验室里进行。随机抽样检测不能保证整个产品线的质量,只有100%成品测试才能确保所有产品满足高质量标准。众所周知,振动测试能够帮助判别产品是否合格,因此可以通过在线分析家用电器的振动信号来进行质量控制,激光多普勒测振仪(LDV)已广泛用于在线或靠近生产线的非接触式的质量控制。MUSA系统本文提出了一种用于洗衣机在线监测的工业解决方案,利用LDV和麦克风对产品进行客观的振动噪音质量检测,从而检测出特定的机械缺陷。该系统主要包括一个隔音柜,可将外界噪音减低约35分贝,MUSA系统可同时测量三台洗衣机(图1)。图1MUSA系统可同时测试三台洗衣机3台IVS工业型激光测振仪(每个工位1个),出射激光指向洗衣机的滚筒,这个方向与电机轴向一致(图2)。3个麦克风(每个工位1个)位于洗衣机尾部,与电机正对。图2LDV的出射激光指向洗衣机的滚筒当三台洗衣机分别进入相应隔音工位后,柜门关闭。三台洗衣机都开始转动,在升速和恒速时同时采集LDV和麦克风的信号(图3),本系统的核心是信号处理软件:图3合格洗衣机的速度时域信号(上)故障洗衣机的速度时域信号(下)从LDV信号直接计算出滚筒转速(图4)速度信号去噪(这里不详细描述)分析LDV和麦克风在时域-频域内的瞬态信号(STFT,图5)分析恒速时LDV和麦克风的时域信号(图6)图4通过LDV计算出洗衣机转速图5合格洗衣机在升速时的速度信号STFT图6故障洗衣机在恒速时的速度信号FFT将在升速和恒速时所得出某些特征值与固定阈值进行比较,以确定洗衣机状态。这些阈值与被测洗衣机的具体型号有关。特定频段内的能量之和被提取后,再与特定缺陷(如电机缺陷)相关联。如图7(左)所示,频谱中的主频率峰值与洗衣机的转速相关。事实上,20Hz左右的频率相当于滚桶转速为1200RPM。故障洗衣机还显示出额外的频率,约280Hz和560Hz,很明显这些频率与电机故障相关(基波和二次谐波),如图7(右)所示。22bet知道,电机和洗衣机滚筒的转速比为13.5,因此电机转速=13.5x1200=16,200,或270Hz。图7速度时域信号的能量谱图,左侧为合格品,右侧有故障图8振动测试系统的前面板显示结果本软件是用LabVIEW编程语言开发的,利用LDV、MUSA系统能够检测到以下缺陷:皮带轮松动或损坏配重块松动皮带有缺陷(脏、损坏或在皮带轮上的位置不正确)轴承有缺陷连接滚筒与箱体的弹簧有缺陷/丢失滚筒不平衡电机有缺陷麦克风主要是让用户分辨出那些产生噪音但又不足以对洗衣机产生震动的缺陷,如接地线接触皮带轮、滚筒内缺少材料(如螺丝)等。总结与展望本文展示了如何将合适的传感器、数据采集系统和模式识别算法所组成的数据分析系统,成功地应用于洗衣机生产线上的机械故障诊断,使用科技手段取代主观性较强的人工检测,得出真实客观的产品质量评估。事实证明,激光多普勒测振仪可检测出洗衣机绝大多数的机械缺陷。鸣谢BarbaraTorcianti,CristinaCristalli,GianlucaAgostineli,EnricoConcettoniLoccioniGroup,I-60030AngelidiRosora,Italy