Общий обзор отечественных приборов вибрационного контроля для начинающих специалистов

Внимание! Часть информации о приборах в статье устарела и на данный момент не актуальна

Все вопросы по выбору приборов вибрационного контроля, которые задаются нам, можно разделить на две группы - вопросы специалистов и вопросы дилетантов. Ответам на вопросы специалистов посвящены все другие разделы нашего обзора, а в данном разделе мы попытаемся ответить на вопросы дилетантов. В понятие дилетанта мы вкладываем вполне корректный смысл - это люди, являющиеся специалистами в своей области, по тем или иным причинам делающие первые шаги в вопросах вибрационного контроля.

Вопросов у начинающих (пока еще дилетантов) всего два: "какие приборы вибрационного контроля есть на рынке" и "какой прибор нужен нам". Кажущаяся наивность этих вопросов скрывает в себе всю глубину и сложность использования методов вибрационной диагностики в практике.

Попробуем кратко ответить на эти вопросы, хотя это и очень сложно, т. к. чем наивнее вопрос, тем сложнее на него ответить. Начнем с общего обзора рынка отечественных приборов, предлагаемых на рынке в настоящее время. Основой для такого обзора является имеющаяся у нас справочная информация, а также рекламная информация производителей.

Продукция наиболее известных (и интересных) отечественных компаний-производителей приборов приведена в таблице. Компании расставлены в таблице произвольно, учитывалось только место их расположения. Понятно, что общее количество компаний-производителей оборудования, работающих на нашем рынке, существенно выше. При необходимости дополнительную информацию об их продукции можно получить на сайте "Вибрация и все, все…".

Производитель Виброметры Анализаторы
1 кан. 2 кан. >2 кан.
Вибро-Центр,
Пермь
ViPen
Виброметр-К1
ДПК-Вибро
Vibro Vision-2
ViAna-1
Диана-2М ViAna-4
Атлант-8
ДИАМЕХ,
Москва
Опал
Янтарь-М
Кварц
Топаз
Агат-М
Оникс
Кварц (8)
ВиКонт,
Москва
ВК-5М
ВАДИМ
     
ВАСТ,
С-Петербург
СМ-21
ВТ-21
  СД-21  
ТСТ
С-Петербург
  Спектр-07    
ИНКОТЕС,
Н. Новгород
ВМ-7101   СМ-3001 АДП-3101

Все приборы, конечно несколько условно, в приведенной выше таблице сведены в четыре раздела. Это виброметры, приборы, предназначенные только для измерения интегральных параметров вибрации, и анализаторы различной сложности, способные проводить спектральный анализ вибросигналов.

Практически все начинающие задают самый простой вопрос: а в чем же заключается основное отличие виброметра от виброанализатора. Если отвечать так же просто, то виброметр при каждом измерении определяет только один интегральный параметр вибрации и показывает его на стрелочном приборе (что сейчас уже трудно встретить) или на цифровом дисплее. Это же значение прибор может записать в память, если это предусмотрено его конструкцией. Анализатор вибросигналов может преобразовывать, показывать на своем графическом экране и записывать в память временные выборки - форму сигнала вибрации, спектры сигналов и т. д. Функции виброметра всегда включены в функции анализатора и составляют малую часть возможностей анализатора. Анализаторы вибросигналов всегда дороже виброметров и требуют определенной подготовки персонала.

Сравнение приборов начнем с обзора рынка виброметров

Эти приборы предназначены для измерения интегральных параметров вибрации, в основном СКЗ (средне квадратичного значения - RMS) виброскорости. По существующим стандартам эти измерения производятся в диапазоне частот от 10 до 1000 герц. Многие виброметры измеряют не только СКЗ виброскорости, (размерность мм/сек), но и виброускорение (размерность пик) и виброперемещение (размерность пик - пик). В таблице исключение составляет виброметр "СК-100", который измеряет только СКЗ виброскорости.

Равенство встроенных функций приводит к тому, что сравнение приборов между собой может быть проведено между собой только по дополнительным факторам. Попробуем это сделать.

  1. Габаритные размеры и масса виброметров. Минимальные размеры имеет прибор "СК-100", который относят к классу "виброручек" - самых маленьких виброметров. Далее идет прибор "ВК-5", немного больше его прибор "Vibro Vision".
  2. Параметры информационного дисплея. Наиболее удобными для отображения информации являются жидкокристаллические графические индикаторы расширенного температурного диапазона до -20 градусов. Они имеют подсветку, облегчающую работу с прибором в условиях недостаточного освещения. Такими экранами оснащены приборы "Vibro Vision" и "Виброметр-К1". Все остальные приборы оснащаются цифровыми индикаторами, имеющими худшие эксплуатационные показатели. У прибора "СК-100" имеется модификация со светодиодным индикатором, но он имеет большее потребление энергии от внутренней батареи.
  3. Тип элементов питания. Наименее удобными, с этой точки зрения, являются приборы с батарейным питанием - "СК-100" и "ВК-5". Почему-то в наших экономических условиях замена батарейки требует больших временных и административных затрат. Более удобно применение аккумуляторного питания. В приборе "AU-34" для зарядки аккумулятора его необходимо доставать из корпуса, в приборах "ДПК-Вибро" и "Виброметр-К1" зарядка аккумуляторов производится "без демонтажа", непосредственно в корпусе, что является оптимальным для эксплуатации.
  4. Дополнительные функции. Наиболее "нагружены" дополнительными функциями приборы нашего производства. "ДПК-Вибро" имеет функции анализатора вибросигналов начального уровня - просмотр формы сигнала и спектра. В "ДПК-Вибро" встроена функция диагностики подшипников качения. Все остальные приборы являются "чистыми" виброметрами.
  5. Время разработки прибора. Чем больший интервал времени прибор выпускается без модификации, тем менее совершенным является прибор. "Лидером" в этом вопросе является прибор "AU-34", выпускающийся без модификации уже десять лет. Прибор, в целом, неплохой, но моральное отставание от других приборов уже чувствуется. Предпочтение нужно отдавать современным микропроцессорным приборам, использующим лучшие разработки компаний, производителей электронной техники.
  6. Цена прибора. Это очень тонкий экономический вопрос. Не называя истинных значений цены, просто расположим все приборы в порядке роста их стоимости: "СК-100", "Vibro Vision", "ВК-5", "AU-34", "Корсар+".

Какой виброметр следует все-таки покупать, этот вопрос придется решать каждому потребителю самостоятельно, выше приведенная информация может только несколько помочь ему в этом. Если говорить кратко, то для проведения инспекции подходят все указанные выше приборы. Для проведения работ теми, кому интересны особенности возникновения вибрации, лучше подходят приборы (виброметры) с дополнительными функциями.

Сравнение параметров анализаторов вибросигналов

В нашей таблице мы "разложили" все анализаторы вибросигналов в три группы: одноканальные, двухканальные и многоканальные. Конечно, можно было систематизировать их и по другому принципу, но нам показалось, что такой подход наиболее нагляден для начинающих диагностов.

Одноканальные анализаторы вибросигналов

Это наиболее распространенные приборы анализа вибрации. Они занимают порядка 70% всего нашего рынка, хотя во всем мире предпочтение отдается двухканальным приборам. В нашем обзоре мы привели восемь приборов, значительно различающихся своими свойствами.

  1. Сложность и насыщенность приборов функциями обработки сигналов вибрации. Многофункциональностью отличаются приборы "Кварц" и "Топаз" (клон от прибора "Кварц"). Они обладают полным "джентльменским" набором встроенных функций. Немного уступают им приборы "СД-11", "СД-12" и "Спектр 07", но они максимально ориентированы на проведение диагностики подшипников качения. Интересным прибором является "Спектр 07", в который встроена система диагностики, однако мы предостерегаем всех от излишнего оптимизма, речь о диагностике дефектов в приборе может идти только относительн опростых дефектов, при не очень высокой достоверности диагнозов. В одноканальном приборе автоматизированная диагностика может быть только ущербной. Прибор "ВИК-3" предназначен для сбора информации по маршруту, имеет в своем составе набор функций анализа. Наиболее приспособлены для сбора информации по маршруту, имеют большую внутреннюю память приборы "СК-1100" и "Vibro Vision-2", причем последний прибор является "нормальным" анализатором сигналов.
  2. Частотные свойства приборов. В этом вопросе приборы различаются достаточно значительно. Однако пользователь должен понимать в каком диапазоне частот его интересует анализ сигналов. Некоторым нужно анализировать вибрации от долей герца до десятков килогерц, большинству хватает диапазона от единиц герц до 5 килогерц, однако это уже специальный вопрос. Как говорится, больший частотный диапазон не повредит, если цена за него приемлема для бюджета. Лучшими в этом вопросе являются приборы "ViAna-1", "Топаз" и "Спектр 07", однако здесь нужно "не промахнуться", т. к. производители указывают частотный диапазон прибора, тогда как диапазон поставляемых с прибором датчиков существенно уже. Вопрос частотных свойств имеет вторую сторону - для каждого прибора задается максимальное количество линий в спектре. Чем больше линий, тем точнее может быть проведена диагностика. В приборах "Кварц", "Топаз", "СД-11", "Спектр 07" может быть получено до 1600 линий. Лучшими в этом вопросе являются приборы "СК-1100" и "ViAna-1", где количество линий может быть 6400 и больше, правда с использованием обработки сигналов в компьютере.
  3. Возможность балансировки роторов в собственных опорах. Это джентльменская обязательная функция анализаторов вибросигналов, причем программа балансировки должна быть не подгружаемой, а постоянно находящейся в памяти. Прибор без балансировки мы не рекомендуем покупать вообще, это существенно снизит Ваши возможности как диагноста и специалиста. Из перечисленных приборов балансировка отсутствует в "Спектр 07" (нет ссылки в рекламе) и в приборе "СК-1100".
  4. Программное обеспечение для ЭВМ. В полной мере свойства приборов проявляются в том случае, когда они используются совместно с компьютером. На компьютере должна располагаться программа хранения информации, обработки и преобразования, проведения диагностики состояния. Цена этого ПО может быть весьма существенной, до десяти тысяч долларов США. Мы не будем сравнивать функциональную насыщенность программ, сравним только их цены. С приборами "Vibro Vision-2", "ViAna-1" и, частично с "ВИК-3" программное обеспечение поставляется бесплатно. Далее цены растут в следующей последовательности: "Спектр 07", "СК-1100", "Кварц" и "СД-11". Когда Вы будете выбирать прибор по цене, всегда плюсуйте туда стоимость программного обеспечения, так как что бы ни говорили производители программ, в конечном итоге, к каждому прибору приходится отдельно покупать программное обеспечение.
  5. Стоимость приборов. Не приводя "абсолютных" значений цены приборов, расположим их в порядке возрастания. Это выглядит, примерно, так: "Корсар+", "СК-1100", "Диана-С", "СД-11", "Спектр 07", "Кварц" и "Топаз".

Двухканальные анализаторы вибрации

На наш взгляд это наиболее универсальные приборы, обладающие, сравнительно, небольшой ценой, но позволяющие проводить достаточно сложные диагностические работы. Во всем мире эти приборы являются наиболее покупаемыми. В наш обзор попали четыре прибора - "Агат", "СК-2300", "Диана-2М" и "ДСА-2001".

Наибольший интерес представляют микропроцессорные, малогабаритные переносные приборы, это первые три. Приборы "СК-2300" и "Диана-2М" являются наиболее предпочтительными, т. к. обладают необходимым набором функций и имеют хорошее спектральное разрешение, равное 3200 линий. Прибор "Агат" тоже имеет неплохие параметры, однако спектральное разрешение в 800 линий делает его непригодным для диагностики целого ряда распространенных дефектов. Цена этих приборов различается, но не очень существенно. Примерно одинаковую цену имеют приборы "Агат" и "Диана-2М", прибор "СК-2300" несколько дороже.

Прибор "ДСА-2001" относится к другому классу, т. к. он создан на основе ноутбука, и, соответственно, обладает расширенными свойствами регистрации и анализа. Ценой за это является снижение эксплуатационной надежности прибора.

Любой из трех вышеприведенных микропроцессорных приборов, особенно "СК-2300", "Диана-2М", может явиться основой для создания службы вибрационной диагностики предприятия различного профиля, их можно покупать в качестве "первого" прибора. Прибор на основе ноутбука обычно приобретается для решения более узких задач, он менее универсален, это, обычно, "второй" или "третий" прибор.

Многоканальные приборы

Это приборы для специальных исследований. В наш обзор попали "СМ-3001" (3 канала), "MIC-300", "ViAna-4", "Атлант-8" (8 каналов) и "Кварц" с расширительной приставкой на 8 каналов.

Прибор "СМ-3001" является компактным сборщиком сигналов и, практически, не имеет внутреннего сервиса. Сравнивать с другими многоканальными приборами мы его не будем. Это прибор специального применения.

Наибольший интерес представляют 8-канальные микропроцессорные приборы "Кварц" с расширительной приставкой и прибор "ViAna-4". Использование расширительной приставки с одноканальным прибором "Кварц" позволило приблизиться к синхронной регистрации сигналов по многим каналам (это очень эффективный диагностический прием), однако применимо это только к медленно текущим процессам, когда не требуется хорошего частотного и временного разрешения. Для примера, при 8-канальной приставке возможно получение спектров с разрешением всего в 200 линий, что очень мало для диагностики. 16-канальная приставка вообще не позволяет проводить синхронную регистрацию, это просто последовательный коммутатор. Прибор "ViAna-4" является нормальным синхронным четырёхканальным анализатором с разрешением в 6400 линий в спектре, чего достаточно для проведения диагностики любого уровня. Его отличают приемлемые габариты, экран с большим разрешением, возможность автономной работы от аккумуляторов. По цене прибор "Кварц" с 8-канальной приставкой и необходимым программным обеспечением стоит в два раза дороже, чем прибор "ViAna-4" с программным обеспечением.

Приборы "MIC-300" и "Атлант-8" созданы на основе компьютеров, первый на основе одноплатного компьютера, а второй на основе ноутбука. Они нужны для проведения специальных исследований, мы не рекомендуем покупать их в качестве "первого" прибора контроля вибрации. Наберитесь опыта, определитесь с решаемыми проблемами, и только тогда…

Самый главный вопрос остался - какой же прибор следует купить Вам ?

Попробуем сформулировать ответ в нескольких предложениях.

  • Если Вам нужен прибор для измерения общего уровня вибрации, с целью оценки возможности эксплуатации оборудования, Вы инспектор или "не очень большой начальник", то покупайте обычный виброметр.
  • Если дополнительно к оценке вибрации Вы хотите, пусть пока даже теоретически, попробовать понять причины возникновения вибрации (Вы не просто начальник, а механик производства, руководитель ремонтной бригады), то покупайте виброанализатор с расширенными функциями "Vibro Vision-2" или "ДПК-Вибро".
  • Если Вы планируете заниматься измерениями вибрации, диагностикой и балансировкой оборудования, хотя бы периодически, т. е. редко, у Вас хватает и другой работы, то покупайте одноканальный недорогой анализатор вибрации.
  • Если Вы работаете в службе эксплуатации и диагностики, у Вас много работы и проблем с вибрацией, за это Вам платят основные деньги, то Вам нужен двухканальный анализатор.
  • Если Вам нужно проводить сложные исследования, есть проблемы в "хитром" и дорогом оборудовании, Вы разработчик современных агрегатов, то покупайте многоканальный прибор.
  • Если Вы создаете у себя на производстве систему обслуживания оборудования по техническому состоянию, у Вас много оборудования, на котором нужно часто измерять вибрацию, то Вам нужен прибор "Vibro Vision-2" с программным обеспечением "Аврора2000".