Analisi dell'emissione acustica (Tutto quello che c'è da sapere)

L'analisi dell'emissione acustica (nota anche come analisi sonica) è emersa nel 1970 come una monitoraggio delle condizioni tecnica. Si avvale di sensori posizionati sul bene (detta analisi a bordo struttura) o molto vicino ad esso (analisi a bordo aria). Questi sensori rilevano le onde elastiche transitorie generate dai processi associati all'usura, come l'attrito, lo schiacciamento e la fessurazione. Sebbene questi processi possano produrre suoni udibili, il metodo AE di solito misura frequenze al di sopra della gamma del normale udito umano (anche detto ultrasonico).

I sensori acustici aerei sono essenzialmente microfoni, in cui le onde sonore nell'aria muovono fisicamente un sottile diaframma (spesso in plastica), che a sua volta muove una bobina metallica avanti e indietro attraverso un magnete, producendo una corrente elettrica. Sono notoriamente sensibili al rumore di fondo e a tutto ciò che si frappone tra il sensore e l'oggetto da monitorare.

I sensori acustici a contatto con la struttura utilizzano spesso accelerometri piezoelettrici: dispositivi che convertono la forza meccanica causata da un cambiamento di movimento in una carica elettrica proporzionale (piezo deriva dalla parola greca che significa "spremere"). I dispositivi piezoelettrici sono più sensibili in una gamma di frequenze determinata dalle proprietà del materiale utilizzato (generalmente quarzo o ceramica sintetica). Anche la loro posizione e l'orientamento sulla macchina influiscono su ciò che possono rilevare e sulla loro efficacia. Esiste anche un compromesso tra l'ampiezza che un accelerometro può misurare e la sua sensibilità. Gli accelerometri possono essere disturbati dal rumore dell'ambiente circostante. Questi quattro punti rendono importante valutare attentamente le caratteristiche del bene e dell'ambiente circostante nella scelta e nell'installazione dei sensori acustici.

Come si comporta l'analisi acustica quando si tratta di rilevare i guasti?

Di seguito è riportata una curva P-F che dimostra come l'analisi acustica si confronta con altre tecniche di monitoraggio delle condizioni quando si tratta di rilevare i guasti prima di un guasto all'impianto. Questa è una curva P-F per il guasto di un cuscinetto in un sistema di produzione specifico.

Per ulteriori informazioni sull'accuratezza dell'analisi acustica rispetto ad altre tecniche di monitoraggio delle condizioni, scaricare il documento Guida al confronto del monitoraggio delle condizioni.

Un esempio di curva P-F per i guasti ai cuscinetti in un sistema di produzione specifico. Le posizioni delle varie tecnologie sulla curva saranno diverse per ogni apparecchiatura, ambiente di produzione e modalità di guasto, quindi assicuratevi di calcolarla per gli asset specifici e i tipi di degrado che volete monitorare.

Utilizzo dell'analisi acustica per il rilevamento dei guasti: regole generali

Ogni sistema di produzione è diverso, quindi non esiste una tecnologia di monitoraggio delle condizioni uguale per tutti. Tuttavia, possiamo indicare alcune regole generali quando si tratta di aree in cui l'analisi acustica è forte o debole nel rilevamento dei guasti.

Forte nel monitoraggio:

• un motore che aziona molte attività
• perdite
• guasti meccanici
• guasti elettrici
• corrente continua (DC)
• macchine rotanti
• macchinari che ruotano molto lentamente

Debole (o non possibile) nel monitoraggio:

• asset remoti o inaccessibili
• beni situati in zone ATEX o in altre condizioni difficili
• beni situati in ambienti rumorosi o con vibrazioni
• approfondimenti sull'energia

Scaricate la guida al confronto del monitoraggio delle condizioni per un confronto completo tra l'analisi acustica e le altre tecniche principali.

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