Diagnostika kavitace ve vodních čerpadlech

Ing. Václav Jiřiček

Diplomová práce

Diagnostic of cavitation in water pumps

Anotace:

Cílem této diplomové práce je návrh systému sloužícího k detekci kavitace v čerpadlech. Práce se proto zabývá především zkoumáním stavu techniky a vědeckého poznání diagnostiky kavitace ve vodním čerpadle. Velká část diagnostiky je založena na invazivních metodách, které jsou nákladné a mnohdy ani není možné tyto druhy měření instalovat do zařízení. Existují metody neinvazivní (například diagnostika pomocí vibrometrů), ale i tyto metody jsou velice nákladné. Proto se první část práce zabývá současnou technikou a různými metodami diagnostiky, v druhé polovině pak vlastním experimentálním měřením pomocí PVDF filmů, které mají potenciál býti užitečnými nástroji v průmyslovém využití. Metoda je neinvazivní (měřící filmy se umisťují zvnějšku na čerpadlo) a pracuje s akustickým tlakem, který vzniká při kavitaci. Signál je z PVDF filmů zpracován technickou diagnostikou a následně je z dosažených výsledků měření ve frekvenčním spektru signálu vyhodnoceno, zda ke kavitaci dochází nebo ne. V závěru je práce zaměřena především na samotnou diagnostiku signálu a nástroje použité k dosažení kvalitních informací.

Abstract:

According to the assignment, thesis is aimed to design a system for cavitation detection in pumps. Thesis examines the state of technology and scientific knowledge related to diagnostic methods of cavitation in water pumps. Most of the available diagnostic methods are invasive, quite expensive and usually cannot be installed into the devices. Some non-invasive methods exist (e.g. diagnostics with vibrometers), but are also expensive. First part of the thesis deals with a current state of technology and various diagnostic methods, second focuses on experimental measurement with PVDF films, which have a great potential to be used in industrial praxis. Described diagnostic method is non-invasive (PVDF films are set on the surface of the water pump) and it is based on measurement of acoustic pressure that occurs within the cavitation. Signal from PVDF films is processed using technical diagnostics and subsequently the frequency spectrum of the signal is evaluated to be decide, whether the cavitation is present or not. Final part of the thesis describes the diagnostics of the signal itself as well the tools that were used to obtain a high-quality information.

Klíčová slova

Kavitace, čerpadlo, diagnostika, PVDF film, detekce kavitace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Miloš Müller, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Konstrukce strojů a zařízení