DEVELOPMENT OF A VIBROACOUSTIC DIAGNOSTIC SYSTEM FOR EQUIPMENT
Keywords:
vibration diagnostics, kinematic and dynamic principles of vibration measurement, eddy-current vibration sensor, inertial element, excitation elements, resonant frequency, quadrature detector, differentiation block with scalingAbstract
Kinematic and dynamic methods of vibration diagnostics are reviewed and analyzed. It is shown that eddy-current sensors are the most rational choice for displacement sensing. A new dynamic method for measuring vibration acceleration is proposed. Unlike known approaches, the excitation elements are metallic electrodes whose alternating electric field acts on the lower turns of the measuring-coil winding, while the electromagnetic processes in the coils are excited at the resonant frequency. The physical processes involved in implementing the proposed vibration control method are demonstrated and analytically described. A sensor design implementing the proposed method is developed, and a block diagram of a vibroacoustic diagnostic system is proposed, enabling hardware implementation of the dynamic vibration-acceleration measurement method. The operability and effectiveness of the developed vibration sensor and the vibration-control system are confirmed by experimental studies.
References
1. Науменко А. П. Введение в техническую диагностику и неразрушающий контроль. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2019. – 152 с.
2. Носов В.В. Диагностика машин и оборудования. – М.: Лань, 2025. – 376 с.
3. Колобов А. Б. Вибромониторинг промышленных машин. – М.: Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. – 253 с.
4. Ghazali M. H. M., Rahiman W. Vibration analysis for machine monitoring and diagnosis: A systematic review. Shock and Vibration, 2021 (2):1-25. DOI:10.1155/2021/9469318.
5. Костюков В. Н., Науменко А. П. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014. – 378 с.
6. Сальников А. Ф. Виброакустическая диагностика технических объектов. – ПНИПУ, 2011. – 247 с.
7. Саденко Д.С., Гарькин И.Н., Маилян Л.Р., Сабитов Л.С. Виброметрические методы диагностики строительных конструкций // Вестник КГЭУ, 2023. – Т. 15, № 3 (59). – С. 175–189.
8. Абрамов И.Л. Вибродиагностика энергетического оборудования. – Кемерово: КузГТУ, 2011. – 81 с.
9. Брякин И.В., Бочкарев И.В. Датчик виброперемещений для систем мониторинга состояния конструктивных элементов высоковольтных линий электропередачи // Известия вузов. – Проблемы энергетики, 2022. – Т. 24, № 4. – С. 63–76.
10. Овчинников И. Г., Косауров А. П., Суров Д. И. Непрерывный удаленный мониторинг и диагностика технического состояния мостов // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. — 2019. — № 3 (29). — С. 16–24.
11. Зусман Г. В., Барков А. В. Вибродиагностика. – М.: Спектр, 2011. – 214 с.
12. Нурзай В.А., Губарев Ф.А., Лей В.А. Оптические методы измерения перемещений для контроля вибрации технологического оборудования // Системы контроля окружающей среды. – 2024. – № 1 (55). – С. 119–130. doi.org/10.33075/2220-5861-2024-1-119-130.
13. Molin N.E. (2014). Optical Methods for Acoustics and Vibration Measurements. In: Rossing, T.D. (eds) Springer Handbook of Acoustics. Springer Handbooks. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-0755-7_27.
14. O’Donoughue P., Gautier F., Meteyer E. et al. Comparison of three full-field optical measurement techniques applied to vibration analysis. Sci Rep 13, 3261 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-30053-9.
15. Хрусталева Н. В., Шарыгин Л. Н. Применение упругих элементов в средствах измерения. ‒ Владимир: Из-во ВлГУ, 2022. – 162 с.
16. Брякин, И.В. Электродинамический акселерометр // Проблемы автоматики и управления. – 2012. – №2. – С.154–148.
17. Ма Ю., Калиниченко А. Н. Зависимость АЧХ вибродатчиков от способов крепления // Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2016. – Т. 1. – С. 322–324.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 И.В. Брякин, И.В. Бочкарев, А.Р. Сандыбаева, Н.Б. Кудайбергенова
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
