استفاده از سيگنال هاي ارتعاشي به منظور پايش كويتيشن در پمپ هاي گريز از مركز

Using Vibration Signals for Cavitation Monitoring in Centrifugal Pumps

كويتيشن يكي از مهم ترين عيوبي است كه در پمپ هاي گريز از مركز ظاهر گشته و موجب آسيب هاي جبران ناپذيري مي شود. همچنين باعث افت هد، دبي و بازدهي پمپ هاي گريز از مركز و خوردگي و پيتينگ در سطوح پره ها مي شود. در مقاله حاضر با استفاده از تحليل سيگنال هاي ارتعاشي اندازه گيري شده از روي يك پمپ گريز از مركز، نحوه طراحي سيستمي براي پايش پديده كويتيشن در پمپ ارايه مي گردد. در اين تحقيق با استفاده از يك سامانه آزمايشي ساخته شده، به شبيه سازي پديده كويتيشن در پمپ هاي گريز از مركز پرداخته و با استفاده از سنسور شتاب-سنج، سيگنال هاي ارتعاشي پمپ در حين بروز و گسترش كويتيشن اندازه گيري شده است. در نهايت با استفاده از روش هاي متداول و نوين تحليل سيگنال در حوزه هاي زماني، فركانسي و زمان- فركانسي به بررسي تاثير بروز و گسترش كويتيشن بر پارامترهاي مختلف استخراج شده از تحليل سيگنال پرداخته شده است. تحليل نتايج به دست آمده بيانگر مشخصه هاي حساس به پديده كويتشن در پمپ است كه مي تواند به منظور طراحي سيستمي براي پايش اتوماتيك كويتيشن در پمپ ها با استفاده از سيگنال هاي ارتعاشي به كار رود.

Cavitations phenomenon is one of the sources of inefficiently operation in a centrifugal pump and also cause reduction in capacity of the pump, decrease in head, blade erosion and corrosion, structure vibration and noise. This paper presents a method for cavitation monitoring of pumps using vibration signal analysis of a centrifugal pump. In this study, cavitation phenomena in centrifugal pump have been simulated by an experimental setup. Vibration signals of the pump have been measured during cavity inception and propagation. Finally, the cavitation effects on the parameters extracted from vibration signals using conventional and advanced signal processing methods in time, frequency and time-frequency domain have been investigated. The results indicate sensitive parameters to cavitation in pump which can be used to design a cavitation condition monitoring system based on vibration signals.