Brenn­kam­mer­schä­den ver­mei­den

Warum eine kon­ti­nu­ier­li­che Über­wa­chung not­wen­dig ist

Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen kön­nen zu teu­ren Schä­den an Ga­stur­bi­nen und an­de­ren Ver­bren­nungs­sys­te­men füh­ren. Diese meist ther­moakus­ti­schen Schwin­gungs­for­men sind be­son­ders ge­fähr­lich, da sie zum einen in­ner­halb sehr kur­z­er Zeit eine für die Ma­schi­ne schäd­li­che Am­pli­tu­de er­rei­chen kön­nen. Zum an­de­ren hängt deren Auf­tre­ten si­gni­fi­kant von nur schwer zu quan­ti­fi­zie­ren­den bzw. sich kon­ti­nu­ier­lich ver­än­dern­den Ein­fluss­fak­to­ren ab, wie etwa den am Ma­schi­nen­stand­ort herr­schen­den Um­ge­bungs­be­din­gun­gen (z.B. Luft­feuch­tig­keit oder Tem­pe­ra­tur), dem ak­tu­el­len Ma­schi­nen­zu­stand, den Fer­ti­gungs­to­le­ran­zen der spe­zi­fi­schen Ma­schi­ne, der Brenn­stoff­zu­sam­men­set­zung vor Ort und der­glei­chen.

Kurzum: Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen kön­nen auf­grund der Viel­zahl an Ein­fluss­fak­to­ren nicht ver­läss­lich vor­her­ge­sagt wer­den. Sie müs­sen daher be­son­ders in kri­ti­schen Ein­satz­ge­bie­ten, wie etwa in Kraft­wer­ken zur Stromer­zeu­gung oder in Ver­dicht­er­sta­tio­nen für Pi­pe­li­nes, ste­tig über­wacht wer­den. Das er­ra­ti­sche auf­tre­ten­den die­ser Schwin­gungs­for­men er­for­dert zudem die kon­ti­nu­ier­li­che Auf­zeich­nung aller Mess­da­ten, denn nur so ist die Da­ten­ver­füg­bar­keit für Ana­ly­sen im Scha­dens­fall si­cher­ge­stellt.

Die IfTA Lö­sung für mo­ni­to­ring und Schutz

Das IfTA Ar­gusOMDS Mo­ni­to­ring und Schutz­sys­tem wurde spe­zi­ell für die Über­wa­chung und Dia­gno­se von Brenn­kam­mern in Ga­stur­bi­nen kon­zi­piert und hat sich in hun­der­ten Ga­stur­bi­nen­kraft­wer­ken welt­weit be­währt. Das Sys­tem lässt sich durch unser mo­du­la­res Hard- und Soft­wa­re­kon­zept nach Be­darf auf die je­wei­li­gen An­for­de­run­gen an­pas­sen, so­dass für jede An­wen­dung eine op­ti­ma­le Lö­sung ge­fun­den wird.

Pra­xis­wis­sen rund um die Ther­moakus­tik

Wenn Sie Fra­gen zu Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen haben, sind Sie bei uns rich­tig - denn IfTA ist Ex­per­te auf dem Ge­biet der Ther­moakus­tik, so­wohl durch lang­jäh­ri­ge pra­xis­na­he Be­ra­tung von Kun­den - ins­be­son­de­re im Be­reich der Ga­stur­bi­nen - als auch durch un­se­re For­schungs­pro­jek­te.

Com­bus­ti­on Dy­na­mics
  • Mes­sen
  • Über­wa­chen
  • Ana­ly­sie­ren
  • Schüt­zen

Echt­zeit-Schutz für Brenn­kam­mern mit um­fang­rei­chen Auf­zeich­nungs- und Ana­ly­se­tools:

  • Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen er­ken­nen und 24/7 auf­zeich­nen
  • Echt­zeit-Schutz und Schwin­­gungs­­­dia­­gno­­se
  • Um­fang­rei­che Aus­wer­tun­gen mit der Aus­wer­te­soft­wa­re IfTA Tren­dVie­wer
  • Op­tio­na­les Soft­wa­re Modul IfTA PreCur­sor zur Früh­er­ken­nung von Schwin­gun­gen in Ring­brenn­kam­mern

Un­se­re Pro­duk­t­emp­feh­lung ist das Mo­ni­to­ring und Schutz­sys­tem IfTA Ar­gusOMDS mit der Soft­wa­re Aus­stat­tung Tren­dVie­wer Ex­pert C für Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen.

Her­aus­for­de­run­gen bei der Über­wa­chung von Brenn­kam­mern

Sen­sor­wahl

Wegen der ex­tre­men Be­din­gun­gen in einer Brenn­kam­mer - hohe Tem­pe­ra­tur und hoher Druck - kön­nen nur spe­zi­el­le und teure Hochtem­pe­ra­tur­sen­so­ren ohne in­te­grier­te Elek­tro­nik ein­ge­setzt wer­den, di­rekt an oder nahe der Brenn­kam­mer.  Sol­len güns­ti­ge Nie­der­tem­pe­ra­tur­sen­so­ren zum Ein­satz kom­men, so müs­sen diese von der Brenn­kam­mer ab­ge­setzt wer­den - je­doch ist dies mit et­li­chen Nach­tei­len ver­bun­den.

Po­si­ti­on des Sen­sors

Die Sen­sor­po­si­tio­nen soll­ten mit Be­dacht ge­wählt wer­den, um si­cher­zu­stel­len, dass alle kri­ti­schen Moden die auf­tre­ten kön­nen auch si­cher ge­mes­sen wer­den kön­nen. Liegt die Sen­sor­po­si­ti­on im Kno­ten einer Schwin­gung, so kann diese nicht oder nur sehr schlecht er­fasst wer­den. Mehr als ein Sen­sor ist hier das Mit­tel der Wahl, je­doch spre­chen hier wirt­schaft­li­che Aspek­te wie An­schaf­fungs­kos­ten und War­tung oft da­ge­gen.

Echt­zeit-Ana­ly­se der Mess­da­ten

Um die für den Ma­schi­nen­schutz not­wen­di­gen In­for­ma­tio­nen aus den Mess­roh­da­ten zu ex­tra­hie­ren, müs­sen diese in Echt­zeit ver­ar­bei­tet und aus­ge­wer­tet wer­den. Die hier­für not­wen­di­gen ma­the­ma­ti­schen Mo­del­le er­for­dern ein tief­grei­fen­des Ver­ständ­nis der phy­si­ka­li­schen Phä­no­me­ne sowie si­gni­fi­kan­te Re­chen­ka­pa­zi­tä­ten im Feld.

Si­gnal­ana­ly­se

Hier ist aus­schlag­ge­bend bis zu wel­cher Fre­quenz Schwin­gun­gen auf­tre­ten kön­nen.  Klei­ne Brenn­kam­mern er­for­dern Ab­ta­stra­ten bis 50 kHz und mehr. Zu­sätz­lich tre­ten Schwin­gun­gen meist spon­tan und schnell auf­klin­gend auf. Dies macht eine lücken­lo­se und kon­ti­nu­ier­li­che Ana­ly­se mit über­lap­pen­den FFT-Fens­tern un­ab­ding­bar. Nur so kön­nen ins­be­son­de­re schnell auf- und wie­der ab­klin­gen­de Schwin­gun­gen er­kannt wer­den.

Zu­ver­läs­si­ger Schutz der über­wach­ten Brenn­kam­mer

Um die­sen zu ge­währ­leis­ten ist eine sta­bi­le 24/7-Echt­zeit­ana­ly­se mit der ge­ringst mög­li­chen La­tenz not­wen­dig, was ent­spre­chen­de Ein­gangs­kar­ten, Pro­zes­so­ren (DSPs) und Aus­gangs­kar­ten er­for­dert und somit PC ba­sier­te Lö­sun­gen aus­schließt. Nur dies ge­währ­leis­tet einen zu­ver­läs­si­gen Schutz und ver­hin­dert Schä­den.

Ef­fi­zi­en­ter Um­gang mit großen Da­ten­men­gen

Die An­for­de­rung Mess- und Be­triebs­da­ten mit hohen Samp­lin­gra­ten und einer Viel­zahl an Sen­so­ren 24/7 auf­zu­zeich­nen zu kön­nen, führt schnell zu einer sehr großen Menge an Daten. Diese müs­sen in Echt­zeit er­ho­ben und vor­ver­ar­bei­tet wer­den, um sie an­schlie­ßend ef­fi­zi­ent spei­chern und ana­ly­sie­ren zu kön­nen - z.B. mit Hilfe von Metho­den des ma­schi­nel­len Ler­nens. 

Pro­fi­tie­ren Sie von un­se­rem Know-How

Wir sind das ein­zi­ge Un­ter­neh­men welt­weit, das sich auf ther­moakus­ti­sche Brenn­kam­mer­schwin­gun­gen spe­zia­li­siert hat. Seit 1996 un­ter­stüt­zen wir un­se­re Kun­den mit un­se­rer Ex­per­ti­se sowie un­se­ren be­währ­ten Schutz- und Mo­ni­to­ring-Sys­te­men. Unser Ziel ist es hier­bei kom­pa­ti­ble Lö­sun­gen für den ge­sam­ten Pro­dukt­le­bens­zy­klus zu bie­ten: Von frü­hen Tests über die brei­te An­wen­dung im Feld bis hin zum Ser­vice und zur Pro­dukt­op­ti­mie­rung.

Neues­te Tech­no­lo­gie für Ihren Prüf­stand

In der frü­hen Ent­wick­lungs­pha­se einer Ma­schi­ne ist es wich­tig diese so gut und so schnell wie mög­lich ken­nen zu ler­nen. Nur so kön­nen deren Kin­der­krank­hei­ten ge­löst und ef­fi­zi­en­te und ef­fek­ti­ve Be­triebss­tra­te­gi­en er­ar­bei­tet wer­den. Ein Schlüs­sel hier­zu liegt in der Auf­zeich­nung und Ana­ly­se von Lang­zeit­mess­da­ten: Je mehr qua­li­ta­tiv hoch­wer­ti­ge Daten zur Ver­fü­gung ste­hen und je ef­fi­zi­en­ter diese zu­sam­men ana­ly­siert wer­den kön­nen, desto er­folg­rei­cher kön­nen Sie Ma­schi­ne und Pro­zes­se op­ti­mie­ren.

IfTA Sys­te­me bie­ten hier­zu die neues­te am Markt ver­füg­ba­re Tech­no­lo­gie:

  • Ro­bus­te und kon­ti­nu­ier­li­che 24/7 Spei­che­rung aller Mess- und Be­triebs­da­ten in einem zur ef­fi­zi­en­ten Wei­ter­ver­ar­bei­tung op­ti­mier­ten For­mat - z.B. mit Ma­chi­ne Lear­ning Al­go­rith­men.
  • Echt­zeit­fä­hi­ge, per­for­man­te Hard­wa­re, um Si­gna­le nahe an der Ma­schi­ne - der so­ge­nann­ten Edge - aus­wer­ten zu kön­nen, z.B. um mo­dell­ba­sier­te Schutz­funk­tio­nen zu er­mög­li­chen oder die zu über­tra­gen­de Da­ten­men­ge zu re­du­zie­ren.
  • An­wen­der­soft­wa­re mit der in­tui­tiv und schnell die großen Da­ten­men­gen vi­sua­li­siert und ana­ly­siert wer­den kön­nen, on- wie off­li­ne.
  • Ein­gangs­mo­du­le für alle gän­gi­gen Mess­grö­ßen: Von ana­lo­gen Span­nungs- bzw. Strom­si­gna­len über Tem­pe­ra­tur­sen­so­ren und Deh­nungs­mess­strei­fen hin zu Tor­si­ons­schwin­gun­gen.
  • Fle­xi­ble Ein­bin­dung von Be­triebs­da­ten, z.B. über OPC, Pro­fi­bus/Pro­fi­net oder als ana­lo­ge Si­gna­le.
  • Viel­fäl­ti­ge Mög­lich­kei­ten zur Reg­ler­kom­mu­ni­ka­ti­on, z.B. mit ana­lo­gen Si­gna­len, Re­lais oder Pro­fi­bus/Pro­fi­net.

Vom Prüf­stand ins Feld  

Wäh­rend es am Prüf­stand darum geht mög­lichst viele Daten zu sam­meln, geht es im Feld darum die In­stru­men­tie­rung und Da­ten­ver­ar­bei­tung zu mi­ni­mie­ren. Nur so lässt sich eine wirt­schaft­lich er­folg­rei­che Flot­te auf­bau­en. Die Kom­pa­ti­bi­li­tät und Mo­du­la­ri­tät un­se­rer Hard- und Soft­wa­re Pro­duk­te er­mög­licht genau dies: Brin­gen Sie die am Prüf­stand ge­won­ne­nen Er­kennt­nis­se naht­los ins Feld und in­ves­tie­ren Sie hier­bei nur in Kom­po­nen­ten die wirk­lich einen mess­ba­ren Vor­teil brin­gen.

Soll­ten Sie spä­ter un­vor­her­ge­se­he­ne Pro­ble­me dazu zwin­gen, z.B. eine Da­ten­auf­zeich­nung tem­po­rär nach­zu­rüs­ten, bie­ten IfTA Sys­te­me alle Mög­lich­kei­ten: Ste­cken Sie ein­fach un­se­ren fer­tig ein­ge­rich­te­ten SlotPC  mit Da­taHub in das Sys­tem und alle Daten wer­den so­fort au­to­ma­tisch mit­ge­schrie­ben. Sie be­kom­men damit Zu­gang zu Daten, die sich am Prüf­stand nicht mes­sen las­sen - etwa weil viele Er­eig­nis­se zu­fäl­lig auf­tre­ten, von den lo­ka­len Ge­ge­ben­hei­ten ab­hän­gen oder deren Kon­se­quen­zen für die Ma­schi­ne un­zu­mut­bar sind.

Höchs­te An­la­gen­ver­füg­bar­keit und Ef­fi­zi­enz

Bei all un­se­ren Pro­duk­ten steht Ro­bust­heit und Qua­li­tät an ers­ter Stel­le, denn wir wis­sen was für un­se­re Kun­den vor allem zählt: Höchs­te An­la­gen­ver­füg­bar­keit und Si­cher­heit. An zwei­ter Stel­le kommt mo­d­erns­te Tech­no­lo­gie, wel­che es er­mög­licht Ihre An­la­gen bei ma­xi­ma­ler Ef­fi­zi­enz be­trei­ben zu kön­nen.

Unser vor­ran­gi­ges Ziel ist es daher, dass un­se­re Pro­duk­te über viele Jahre hin­weg 24/7 war­tungs­frei und ohne Aus­fäl­le lau­fen. Hier­zu set­zen wir z.B. auf pas­siv ge­kühl­te Hard­wa­re, da Lüf­ter er­fah­rungs­ge­mäß aus­fal­len kön­nen. Un­se­re Sys­te­me star­ten zudem nach einem Strom­aus­fall neu und set­zen ihre Ar­beit au­to­ma­tisch fort - in­klu­si­ve Da­ten­auf­zeich­nung. Das De­sign von IfTA Sys­te­men folgt einem Zwie­bel­scha­len-Prin­zip: An­wen­der in­ter­a­gie­ren le­dig­lich mit der äu­ßers­ten Schicht. Die Da­ten­auf­zeich­nung er­folgt eine Ebene dar­un­ter und alle für den Ma­schi­nen­schutz not­wen­di­ge Echt­zeit­funk­tio­nen lau­fen im Kern. Zu­sam­men mit einer gra­nu­la­ren Zu­griffs­kon­trol­le der ein­zel­nen Kom­po­nen­ten wird so höchs­te IT-Si­cher­heit und Ro­bust­heit der wich­tigs­ten Sys­tem­funk­tio­nen ge­währ­leis­tet.

Mo­ni­to­ring und Schutz

Das Ar­gusOMDS hat sich in über 20 Jah­ren wei­ter­ent­wi­ckelt und im Mo­ni­to­ring von Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen be­währt, wie sie z. B. in Ga­stur­bi­nen­brenn­kam­mern auf­tre­ten. Zahl­rei­che Sie­mens Ener­gy Ga­stur­bi­nen z. B.  vom Typ 4000F und 8000H sind mit dem Ar­gusOMDS Schutz­sys­tem aus­ge­stat­tet und sor­gen tag­täg­lich für eine zu­ver­läs­si­ge Ener­gie­ver­sor­gung.

Die Vor­tei­le des Ar­gusOMDS Sys­tems:

  • Re­ak­ti­on auf Schwin­gungser­eig­nis­se in Echt­zeit über Aus­gangs­kar­ten für Schutz­funk­tio­nen
  • Hoch an­pass­ba­re Lang­zeit­da­ten­auf­zeich­nung über Mo­na­te in­klu­si­ve lücken­lo­ser Roh­si­gna­le und kom­pak­ter Über­sichts­da­tei­en
  • Be­triebs­da­ten­auf­zeich­nung um zu ver­ste­hen unter wel­chen Be­din­gun­gen Schwin­gun­gen auf­tre­ten
  • Frei kon­fi­gu­rier­ba­re Pre/Post-Trig­ger für zu­sätz­li­che Spei­che­rung im Er­eig­nis­fall
Ar­gusOMDS
  • Mes­sen
  • Ana­ly­sie­ren
  • Über­wa­chen
  • Schüt­zen
  • Mo­du­la­rer Auf­bau für Fle­xi­bi­li­tät in der Wahl der Ein­gangs­mo­du­le
  • In­te­griert die Soft­wa­re Si­gnalMi­ner und Da­taHub um Daten auf­zu­zeich­nen, zu spei­chern und wei­ter zu ver­tei­len
  • Echt­zeit­fä­hi­ge Schutz- und Re­ge­lungs­funk­tio­nen über eine Aus­wahl an Aus­gangs­mo­du­len
  • In­te­griert die Da­ten­aus­wer­te­soft­wa­re IfTA Tren­dVie­wer um die er­fass­ten Daten zu vi­sua­li­sie­ren,  un­ter­su­chen und zu ana­ly­sie­ren
  • Op­tio­nal mit ther­moakus­ti­schem Früh­warn­sys­tem IfTA PreCur­sor

Re­duk­ti­on auf Ma­schi­nen­schutz

Das IfTA Smar­tPro­tect Sys­tem fo­kus­siert sich auf den rei­nen Ma­schi­nen­schutz und ver­zich­tet dabei auf die Da­ten­auf­zeich­nung und Dia­gno­se des IfTA Ar­gusOMDS Sys­tems. Es eig­net sich daher ideal für den kos­ten­güns­ti­gen Schutz von An­la­gen, wenn keine um­fang­rei­che Da­ten­ana­ly­se und Lang­zeit-Da­ten­auf­zeich­nung er­for­der­lich sind.

Wie in der Gra­fik unten dar­ge­s­telt, kön­nen meh­re­re Smar­tPro­tect Sys­te­me zur Da­ten­auf­zeich­nung und -ana­ly­se an eine zen­tra­le Work­sta­ti­on an­ge­schlos­sen wer­den. Dies re­du­ziert den Hard­wa­re­be­darf im Ver­gleich zur Ver­wen­dung von meh­re­ren Ar­gusOMDS Sys­te­men und bün­delt die Da­ten­strö­me meh­re­rer Ga­stur­bi­nen­ein­hei­ten. Ent­we­der kön­nen auf diese Weise alle Sys­te­me par­al­lel an­ge­schlos­sen wer­den, oder es kann - z.B. per Lap­top - ein Sys­tem nach dem an­de­ren ver­bun­den wer­den. Letz­te­res Kon­zept er­mög­licht es, die Da­ten­auf­zeich­nung und -ana­ly­se be­darf­ge­steu­ert tem­po­rär nut­zen zu kön­nen, etwa zur Pro­ble­m­ana­ly­se oder zum Tu­ning. Der Schutz ist in jedem Fall für jede Tur­bi­nen­ein­heit kon­ti­nu­ier­lich aktiv.

Smar­tPro­tect
  • Mes­sen
  • Ana­ly­sie­ren
  • Über­wa­chen
  • Schüt­zen
  • Mo­­du­la­­rer Auf­­bau für Fle­­xi­­bi­­li­tät in der Wahl der Ein­­gangs­­mo­­du­le
  • Echt­­zeit­­fä­hi­­ge Schutz- und Re­­ge­­lungs­­­funk­tio­­nen über eine Aus­­wahl an Aus­­gangs­­mo­­du­len
  • Op­tio­nal mit ther­­moa­kus­ti­­schem Früh­warn­­sys­tem IfTA PreCur­­sor
  • Er­weiter­bar um Ana­ly­se- und Spei­cher­funk­ti­on für kurz- oder lang­fris­ti­gen Ein­satz

Vi­sua­li­sie­rung von Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen mit IfTA Tren­dVie­wer

Mit Hilfe des IfTA Sys­te­ms Ar­gusOMDS ist es mög­­lich, das ma­­schi­­nen­dy­na­­mi­­sche Be­triebs­­ver­­hal­ten von Ga­­stur­­bi­­nen, Dampf­tur­­bi­­nen, Ge­­ne­ra­to­ren oder auch An­triebss­trän­­gen zu er­fas­sen. Die Aus­wer­te­­soft­wa­­re IfTA Tren­dVie­wer bie­tet spe­­­zia­­­li­­­sier­te Plots, um kom­ple­­­xe Sach­­­ver­­­hal­te auf an­schau­­li­che und fle­­xi­­ble Art und Weise dar­zu­s­tel­len.

 

Plot­dar­stel­lun­gen zur Vi­sua­li­sie­rung von dy­na­mi­schen Si­gna­len

Wa­ve­form Trend Plot

Ver­wen­den Sie den Trend Plot, um Wer­tän­de­run­gen im Zeit­ver­lauf zu ana­ly­sie­ren. Die Zeit wird auf der x-Achse und die Werte auf der y-Achse dar­ge­stellt.

Ana­ly­sie­ren Sie Schwin­gungs­for­men, um zu sehen, wie sich die Am­pli­tu­den und Wel­len­for­men im Zeit­ver­lauf än­dern.

Das Bei­spiel zeigt ein Ab­stands­sen­sor­si­gnal einer ro­tie­ren­den Ma­schi­ne. Auf der x-Achse wird die Zeit dar­ge­stellt, auf der y-Achse die Am­pli­tu­de des Si­gnals.

Spec­tro­gram Plot

Ana­ly­sie­ren Sie Fre­quenz­phä­no­me­ne über die Zeit mit einem Spek­tro­gramm und vi­sua­li­sie­ren Sie Am­pli­tu­den­än­de­run­gen für alle Fre­quenz­li­ni­en auf ein­mal.

In die­sem Bei­spiel wird das Ab­so­lut­spek­trum eines Druck­sen­sors in einem akus­tisch an­ge­reg­ten Bren­ner dar­ge­stellt. Dabei kön­nen Sie kön­nen sehen, wie die Am­pli­tu­de der ers­ten Har­mo­ni­schen bei einer Fre­quenz von ≈175Hz steigt und fällt.

Auf der x-Achse ist die Zeit dar­ge­stellt, auf der y-Achse die Spek­tral­ein­heit, z.B. Fre­quenz [Hz]. Der Farb­bal­ken auf der lin­ken Seite de­fi­niert die Far­ben, wel­che die Am­pli­tu­de ab­bil­den.

Spec­trum Plot

Ver­wen­den Sie den Spec­trum Plot, um Spek­tren für einen aus­ge­wähl­ten Zeit­punkt zu ana­ly­sie­ren. Der Spec­trum Plot er­laubt, die Am­pli­tu­de für alle Fre­quenz­li­ni­en gleich­zei­tig zu er­fas­sen und die re­le­van­ten Fre­quen­zen an der ak­tu­el­len Zeit-Cur­sor­po­si­ti­on zu iden­ti­fi­zie­ren.

Die Ab­bil­dung zeigt das ab­so­lu­te Spek­trum eines Druck­sen­sors, der in einem akus­tisch er­reg­ten Bren­ner ein­ge­baut ist. Die Re­so­nanz­spit­ze bei 168 Hz wird au­to­ma­tisch mit einem Label mar­kiert, das Am­pli­tu­de und Fre­quenz an­zeigt.

Der Plot wird häu­fig in Ver­bin­dung mit einem In­ten­si­täts­plot ver­wen­det, um die Werte an der ak­tu­el­len Cur­sor­po­si­ti­on an­zu­zei­gen. Auf der x-Achse wird die Fre­quenz und auf der y-Achse die Am­pli­tu­de des Spek­trums dar­ge­stellt.


Plot­dar­stel­lun­gen zur Vi­sua­li­sie­rung von sta­ti­schen Si­gna­len

Trend Plot

Ver­wen­den Sie den Trend Plot, um Wer­tän­de­run­gen über der Zeit zu ana­ly­sie­ren. Die Zeit wird auf der x-Achse und die Werte auf der y-Achse dar­ge­stellt.

Vi­sua­li­sie­ren Sie im Trend Plot, wie sich ein Si­gnal im Laufe der Zeit än­dert. Fin­den Sie Ab­hän­gig­kei­ten in Ihren Daten, indem Sie meh­re­re Si­gna­le zum Plot hin­zu­fü­gen.

Boo­lean Trend Plot

Ver­wen­den Sie den Trend Plot, um Wer­tän­de­run­gen im Zeit­ver­lauf zu ana­ly­sie­ren. Die Zeit wird auf der x-Achse und die Werte auf der y-Achse dar­ge­stellt.

Ana­ly­sie­ren Sie boo­le­sche / lo­gi­sche Si­gna­le im Zeit­ver­lauf und iden­ti­fi­zie­ren Sie Zeit­punk­te, zu denen Än­de­run­gen statt­fin­den. Die Si­gna­le wer­den au­to­ma­tisch "ge­sta­pelt" und auf der Y-Achse grup­piert, um die Les­bar­keit zu ver­bes­sern.

Im Bei­spiel wer­den zwei Sta­tus­si­gna­le (RunUp und RunDown) für einen Rotor dar­ge­stellt. Auf der x-Achse wird die Zeit und auf der y-Achse der Zu­stand an­ge­zeigt (0 für falsch und 1 für wahr). Wie Sie sehen kön­nen, be­fin­det sich die Ma­schi­ne zu­erst im An­lauf­zu­stand und wird nach kur­z­er Zeit wie­der her­un­ter­ge­fah­ren.

In­ten­­si­­ty Plot

Vi­sua­li­siert eine Grup­pe von Si­gna­len mit der glei­chen Ein­heit in einem In­ten­si­täts­dia­gramm. Somit er­hal­ten Sie einen Über­blick der Werte über den Zeit­ver­lauf. So kön­nen schnell Sen­sor­wer­te iden­ti­fi­zie­ren wer­den, die vom Rest der Grup­pe ab­wei­chen und man kann ana­ly­sie­ren, wie sich Werte mit der Zeit än­dern. Die Dar­stel­lung gibt einen schnel­len, kom­pri­mier­ten Über­blick über eine Grup­pe von Si­gna­len, die im Ver­gleich zu einer Trend­dar­stel­lung über­le­gen ist.

Im Bei­spiel wer­den 24 Tur­bi­nen­austritt­stem­pe­ra­tu­ren auf der y-Achse über der x-Achse (Zeit) dar­ge­stellt. Die Tem­pe­ra­tur wird farb­lich dar­ge­stellt, wobei die Farbe dem Tem­pe­ra­tur­wert ent­spricht, der auf dem "Farb­bal­ken" auf der lin­ken Seite des Dia­gramms an­ge­zeigt wird. 

List Plot

Vi­sua­li­siert die Werte der Si­gna­le an den ak­tu­el­len Zeit-Cur­sor­po­si­tio­nen. So kön­nen Sie schnell Werte ver­schie­de­ner Si­gna­le und un­ter­schied­li­cher Zeit­punk­te ver­glei­chen.

Im Bei­spiel wer­den die ak­tu­el­len Werte der Ma­schi­nen­zu­stands­va­ria­blen für den Zeit­cur­sor 1 und 2 an­ge­zeigt. Zu­sätz­lich dazu wer­den Daten wie die Zeit, die Wert­dif­fe­renz zwi­schen den bei­den Zeit­punk­ten und die Si­gnal­ein­heit an­ge­zeigt. Es ist zudem mög­lich, die An­zahl der Ta­bel­len, sicht­ba­ren Spal­ten und Zei­len zu kon­fi­gu­rie­ren.

LED Plot

Die LED-Plot vi­sua­li­siert boo­le­sche bzw. lo­gi­sche Si­gna­le an der ak­tu­el­len Zeit-Cur­sor­po­si­ti­on. Dies er­laubt, so­fort zu sehen, ob ein Feh­ler oder Alarm auf­tritt und ob Ihr Sys­tem kor­rekt läuft.

Das Bei­spiel zeigt meh­re­re Bi­när­si­gna­le (grün/rot für true und grau für false).  Dabei kann eine Farbe für den ak­ti­ven und in­ak­ti­ven Zu­stand ge­wählt wer­den.

 

Array Plot

Der Array Plot vi­sua­li­siert eine Grup­pe von Si­gna­len mit der glei­chen Ein­heit in einem Plot. So er­hal­ten Sie einen Über­blick über die Werte an der ak­tu­el­len Zeit­cur­sor­po­si­ti­on und kön­nen da­durch schnell Sen­sor­wer­te iden­ti­fi­zie­ren, die vom Rest der Grup­pe ab­wei­chen.

Im Bei­spiel sehen Sie 24 Tur­bi­nen­austritt­stem­pe­ra­tu­ren. Auf der x-Achse wird die Sen­sor­num­mer und auf der y-Achse die Tem­pe­ra­tur an­ge­zeigt.

Radar Plot

Nut­zen Sie den Radar Plot, um einen schnel­len Über­blick über meh­re­re Si­gna­le gleich­zei­tig zu er­hal­ten. Mit Hilfe die­ses Plots kön­nen sie leicht er­ken­nen, ob ein Sen­sor für eine grö­ße­re An­zahl von Mess­si­gna­len an­de­re Daten lie­fert als an­de­re Sen­so­ren.

Im Bei­spiel sehen Sie 24 Tur­bi­nen­austritt­stem­pe­ra­tu­ren, die gleich­mä­ßig um den Plo­tur­sprung herum dar­ge­stellt wer­den.

 

Hochtem­pe­ra­tur­sen­so­ren vs. In­fi­ni­ty Tubes

Idea­ler­wei­se misst man Druck­schwin­gun­gen mög­lichst an der Stel­le, an der sie den größ­ten Ein­fluss auf das Ma­schi­nen­ver­hal­ten bzw. -zu­stand haben. Sind die Druck­schwin­gun­gen durch ther­moakus­ti­sche Ver­bren­nungs­in­sta­bi­li­tä­ten her­vor­ge­ru­fe­nen ist dies di­rekt an der Brenn­kam­mer. Da her­kömm­li­che Druck­sen­so­ren den dort herr­schen­den sehr hohen Tem­pe­ra­tu­ren nicht stand­hal­ten kön­nen, exis­tie­ren Im We­sent­li­chen zwei Heran­ge­hens­wei­sen:

  1. Po­si­tio­nie­rung des Sen­sors an einem hin­rei­chend küh­len Ort. Die Druck­schwin­gung wird hier­bei mit Hilfe eines Roh­res bzw. Schlau­ches aus der Brenn­kam­mer zur Sen­sor­po­si­ti­on hin "ge­lei­tet"
  2. Ver­wen­dung von spe­zi­el­len Hochtem­pe­ra­tur­druck­sen­so­ren

In­fi­ni­ty Tubes

Die erste Op­ti­on er­mög­licht es, auf her­kömm­li­che Druck­sen­so­ren zu­rück­grei­fen zu kön­nen. Der Nach­teil die­ser Lö­sung be­steht darin, dass der Druck nicht di­rekt in der Brenn­kam­mer, son­dern in einem daran an­ge­brach­ten Rohr ge­mes­sen wird. Jedes Rohr be­sitzt ab­hän­gig von sei­ner Länge eine Reihe von Ei­gen­fre­quen­zen. Die im Rohr ge­mes­se­ne Druck­am­pli­tu­de hängt damit von der je­wei­li­gen Schwin­gungs­fre­quenz sowie der Po­si­tio­nie­rung des Sen­sors ab. Nur für klei­ne Fre­quenz­be­rei­che kann von der im Rohr ge­mes­se­nen Am­pli­tu­de ein­fach auf die in der Brenn­kam­mer herr­schen­de tat­säch­li­che Am­pli­tu­de rück­ge­schlos­sen wer­den. Die­ses Pro­blem wird oft­mals da­durch ge­löst, das Rohr sehr lang zu ma­chen, um Re­so­nanz­über­hö­hun­gen für re­le­van­te Fre­quenz­be­rei­che an der Sen­sor­po­si­ti­on zu mi­ni­mie­ren - man spricht in die­sem Zu­sam­men­hang des­halb oft von so­ge­nann­ten "In­fi­ni­ty Tubes".

Diese In­fi­ni­ty Tubes haben den Nach­teil, dass sie zum einen recht un­hand­lich sind. Zum an­de­ren sind sie an­fäl­lig für Be­schä­di­gun­gen. So kön­nen etwa durch eine De­for­ma­ti­on oder kon­den­sier­tes Was­ser un­ge­woll­te Qu­er­schnitts­ver­en­gun­gen auf­tre­ten, die wie­der­um zu Re­fle­xio­nen füh­ren und damit die Funk­tio­na­li­tät ein­schrän­ken.

Hoch-Tem­pe­ra­tur Sen­so­ren

Die deut­lich ro­bus­te­re Lö­sung be­steht im Ein­satz von Hoch­tem­­pe­ra­tur-Sen­so­ren, die di­rekt an der Brenn­kam­mer an­ge­bracht wer­den kön­nen. Auf­grund der dort herr­schen­den wid­ri­gen Um­ge­bungs­be­din­gun­gen, müs­sen hier­bei die an­sons­ten im Sen­sor in­te­grier­ten La­dungs­ver­stär­ker aus­ge­la­gert wer­den. Diese ex­ter­nen La­dungs­ver­stär­ker wer­den mit Hilfe tem­pe­ra­tur­be­stän­di­ger Kabel mit den Sen­so­ren ver­bun­den, was zu einem etwas kom­ple­xe­ren Messauf­bau führt. Eine der­ar­ti­ge Mess­ket­te er­laubt es je­doch akus­ti­sche Druck­schwan­kun­gen über einen sehr brei­ten Fre­quenz­be­reich na­he­zu ohne Ver­fäl­schung di­rekt in bzw. an der Brenn­kam­mer zu mes­sen.

Fazit

Zur Mes­sung von Druck­schwin­gun­gen in Brenn­kam­mern exis­tie­ren zwei Lö­sun­gen: (1) Der Ein­satz von Hochtem­pe­ra­tur-Mess­ket­ten und (2) die Ver­wen­dung so­ge­nann­ter In­fi­ni­ty Tubes. Tech­nisch ist die erste Lö­sung in jeder Hin­sicht über­le­gen. Ein­zig der nied­ri­ge­re Preis sowie eine grö­ße­res An­ge­bot von Sen­so­ren am Markt spre­chen für den Ein­satz von In­fi­ni­ty Tubes.

Vor­tei­le der IfTA Sys­tem­lö­sung bei Ver­bren­nungs­schwin­gun­gen

Fle­xi­bi­li­tät & Kom­pa­ti­bi­li­tät

Die mo­du­la­re Hard­wa­re bie­tet einen ein­fa­che­­n fle­­­xiblen Auf­­­bau und Kom­pa­ti­­­bi­­­li­tät mit gän­­­gi­­­gen Sen­­­sor­prin­­­zi­pi­en. Sen­so­ren sind für Hochtem­pe­ra­tur­um­ge­bun­gen ge­eig­net. Eine brei­te Aus­wahl an Ein­gangs­mo­du­len sowie eine schlan­ke Mess­ket­te für rausch­ar­me Si­gnal­über­tra­gung run­den die Aus­wahl ab.

 

 

Zu­ver­läs­si­ger Schutz

Das Mo­ni­to­ring und Schutz­sys­tem IfTA Ar­­­gusOMDS bie­tet Lang­­­zeitauf­­­zeich­­­nung, get­­­rig­­­ger­te Da­ten­s­­pei­che­rung mit Pre- und Post­-Trig­­­ger sowie Schutz­ab­­­schal­tun­­­gen für die Si­cher­heit von Ma­schi­nen und An­la­gen.

Echt­zeit Da­ten­ana­ly­se

Der IfTA DSP mit sei­ner Si­gnalMi­ner Firm­wa­re sorgt für eine Echt­zeit-Mes­sung und Ana­ly­se und dem Ver­gleich von Ma­schi­nen- und Be­triebs­da­ten. Mit der Aus­wer­te­soft­wa­re IfTA Tren­dVie­wer wer­den Mess­da­ten on­li­ne ana­ly­siert und ggf. kön­nen Ein­stel­lun­gen für ef­fi­zi­en­te und zu­ver­läs­si­ge Ma­schi­nen­aus­las­tung di­rekt op­ti­miert wer­den.

Ver­füg­bar­keit & Si­cher­heit

Das Mo­­ni­to­ring Sys­tem IfTA Ar­­gusOMDS über­­wacht An­la­­gen aut­ark und zu­­ver­­läs­­sig 24/7, auch über Jahre hin­­­weg. Daten wer­den zu­ver­läs­sig auf­ge­zeich­net und kön­nen bei Be­darf ana­ly­siert wer­den. 

 

 

Emp­foh­le­ne Pro­duk­te

Aus­wahl an Sen­so­ren

Die rich­ti­ge Sen­sor­wahl für Hochtem­pe­ra­tur­um­ge­bun­gen.

IfTA PreCur­sor

Früh­warn­­sys­tem für
Ver­­bren­­nungs­­schwin­­gun­­gen.

Ar­gusOMDS

Schutz­­­sys­tem mit Dia­­gno­­se und Über­wa­chungs­funk­tio­na­li­tät.

Smar­tPro­tect

Rei­nes Schutz­­­sys­tem ohne Da­ten­auf­zeich­nung.