选择声波成像仪的 7 个注意事项

压缩空气泄漏、真空系统泄漏、局部放电 — 这些都是代价高昂的系统问题,会导致意外断电、生产率下降、消耗能量,并会对工人的安全产生负面影响。作为完整的资产管理计划的一部分,用声像仪进行超声成像是检测这些设备问题的简单易用而有效的方法。通过声学成像,专业人员通常能以比传统方法快 10 倍的速度完成检查。

那么,在选择声像仪时应该注意什么? 在做出购买决定之前,需要考虑下列七点。


便于单手操作

为了安全操作任何手持工具,必须用一只手进行扫描,以便用另一只手握住栏杆或调整安全设备,如安全帽或眼镜等。空出一只手还可以确保通过触摸屏来轻松记录,以确保准确识别目标和快速报告。

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决策支持

对压缩空气泄漏的量化,包括估计泄漏成本,可以帮助维护部门确定维修的优先顺序,并且便于维护经理指出其团队对公司利润的影响。

新检查员很难用传统技术诊断出局部放电问题,从而导致不确定性或缺少纠正措施。声像仪不仅可以确定局部放电问题的位置,还可以按类型给放电分类、评估问题的严重性,并提供明确的纠正措施,从而消除这种不确定性,使维护管理人员能够做出快速、有效的决策,以降低维护成本,甚至可以避免灾难性的设备故障。


合适的软件

软件需求各不相同。有些用户更喜欢将软件尽量内置于工具中,另一些用户则希望分析和报告简单一点,无需成本,也无需在计算机上安装。还有一些用户受 IT 政策所限,需要不连接任何第三方云服务提供商的本地软件。

另一个因素或许是希望将您的超声波成像和热成像检查结合到一个软件包、一份报告,甚至可能是同一个页面中,这样您就可以用两种不同的检查方式直接比较问题。

无论您的情况如何,一定要选择适合您业务需要,并且可以随着您的预测性维护计划的成熟而与您一起成长的系统。FLIR Si124 可以提供所有这些选项。


麦克风数量 — 越多越好

在检测微弱噪声时,麦克风越多越好。声像仪通常采用数十个微机电系统 (MEMS) 麦克风来收集声音并描述其特征。虽然 MEMS 体积小、功耗低且非常稳定,但它们自身也会产生噪声,影响单个麦克风接收微弱声音的能力。要达到更好的性能,可以增加麦克风的数量:只需将麦克风的数量增加一倍,就足以提高信噪比,消除 3 分贝的多余声音。

考虑下面这个例子。一个麦克风可能因产生的自噪声太大,而使系统无法捕捉产生 16.5 kHz 信号的压缩空气泄漏。

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配备 32 个麦克风的声像仪能够检测到这种泄漏,但信噪比仍然太低,无法听到更小的声音。

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相比之下,配备 124 个麦克风的声像仪可以同时捕捉 16.5 kHz 的泄漏和 18.5 kHz 的泄漏,从而便于检测,定位和量化微小的泄漏。

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最佳频率范围

声像仪数据表上列出的第一批功能之一是声像仪的频率范围。您可能会认为,频率范围越广越好,这样声音的接收范围才能尽可能更大。实际上,由于多种原因,检测由压缩空气泄漏或局部放电所产生的超声波的最有效频率范围为 20 至 30 kHz。

对于压缩空气或气体泄漏,20 至 30 kHz 的频率范围有助于从工厂的背景噪声中区分出气体泄漏声。机械噪声的振幅通常在低于 10 kHz 的频率下达到峰值,并且在 60 kHz 时趋近于零,而大多数泄漏的振幅在 20 至 30 kHz 之间达到峰值。由于在 20-30 khz 频率下,泄漏噪声与背景噪声的差值比更高频率下的差值更大,因此在此频率范围内更容易检测出空气泄漏。

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压缩空气的噪声和机械噪声的振幅在 30 至 60 kHz 频率范围内都呈相同的下降趋势,两者很难区分。因此,在 20 至 30 kHz 范围内检测更有效。

对于从远距离外检测泄漏或局部放电的用户,10 至 30 kHz 同样是最佳频率范围。这是因为更高频的声波会被空气吸收,因此传播的距离较短。为了在室外环境下远距离检测泄漏或高压设备局部放电,需要将声像仪针对频率较低、传播距离较远的声波进行调整。

频率高达 65 kHz 的高频声波最适合近距离检测泄漏问题,例如某些压缩空气、压缩气体或真空泄漏。您的声像仪应具备针对最适合所执行任务的频谱进行调整的功能。

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曲线代表不同超声波频率下相对音量随距离的变化


智能分析

传统的超声波技术通过频率调谐来检测问题,但另一种更为有效的技术则利用了最近在计算能力和机器学习方面所取得的进步。FLIR Si124 利用机器学习来区分除频率以外的声音特征,这差不多相当于区分两种不同的乐器在演奏相同音符(即频率)时的声音。对于 Si124,区分漏气声和机器背景噪声很容易,因为这两种声源的差别听上去就像是铃声和口琴声一样。

此外,机器学习大大简化了用这种工具进行局部放电分析的操作。超声缺陷识别领域的专家已“标记”好数据,可以作为问题严重性和适当纠正措施的参考。这样,您可以从这些专家的经验中受益,而无需长达数天的培训和数百小时的练习。这在许多方面与智能手机的语言翻译应用类似,这些应用可以为您翻译文字,无需您花数年的时间学习新语言。

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可以现场更换的电池

专业工具用户一定要在充电器中放一块备用电池,以防万一,因为您可能随时需要应要求解决问题。您的声学成像工具应便于在现场更换电池,以便您可以边充电边工作。

感谢您花时间了解声像仪。我们希望您联系 FLIR,要求演示这种功能强大且便于使用的工具。无论您是打算进行泄漏的定位和量化,还是局部放电的定位和分析,我们知道 Si124 一定会给您留下深刻的印象。

 

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