Использование коэффициента фрактальной размерности для вибродиагностики технического состояния центробежного насосного агрегата

В настоящее время основным методом определения технического состояния центробежного насосного агрегата является вибродиагностический метод, где производится анализ сигналов вибрации корпуса насосного агрегата. При этом чаще всего используется спектральный анализ сигналов, где гармоническим составляющим спектра ставятся в соответствие те или иные дефекты. Однако использование спектрального анализа требует точной информации о типе и конструкции агрегата, режиме его работы, которая в условиях реального производства может быть неточной или вовсе отсутствовать. Это может проводить к ошибкам определения состояния. Таким образом, актуальной является задача исследования новых методов диагностики с использованием алгоритмов, инвариантных к конструкции и типу агрегата.

В докладе рассматривается использование для диагностики центробежного насосного агрегата одного из методов нелинейной динамики - фрактальной размерности, где в качестве диагностического признака используется коэффициент фрактальной размерности Херста (Н). Основным достоинством данного признака является инвариантность к уровню анализируемого сигнала, а, следовательно, независимость от размерно-мощностных параметров агрегата.

Приводятся результаты исследований использования коэффициента размерности Херста к выявлению кавитационного режима работы агрегата, которые проводились на системе КОМПАКС^®-РПГ стенда испытаний насосных агрегатов. Показано, что чувствительность коэффициента находится на уровне, а в некоторых случаях превышает чувствительность основного спектрального признака кавитации - уровня лопаточных гармоник.

Таким образом, использование коэффициента размерности Херста позволяет повысить достоверность вывода экспертной системы диагностики технического состояния центробежного насосного агрегата.

Литература:

1. Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. — М.: Машиностроение, 2002. — 224 с.
2. Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС^®) / Под ред. В.Н. Костюкова. — М.: Машиностроение, 1999. — 163 с.
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Фрактал
4. Федер Е. Фракталы – М: Мир, 1991. – 254 с.

Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Павленков Д.В. Использование коэффициента фрактальной размерности для вибродиагностики технического состояния центробежного насосного агрегата // XX Всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: тез. докл. - М.: Изд-во «Спектр», 2014. - С. 352-353.

Скачать публикацию