فهرست مطالب
فصل اول: بررسی و تحلیل جدیدترین روش های تشخیص عیب مبتنی بر ارتعاشات
1 - 1 - مقدمه
1 - 1 - 1 - عیب های رایج در توربین های گازی
1 - 1 - 2 - عیب های ارتعاشی توربین های گازی
1 - 1 - 3 - عیب های حرارتی در توربین های گازی
1 - 1 - 4 - عیب های رایج در توربین گاز و فراوانی آن بر مبنای گزارش ASME
1 - 1 - 5 - عیوب رایج در توربین بخار و فراوانی آن بر مبنای گزارش ASME
1 - 1 - 6 - جمع بندی
1 - 2 - 1 - یاتاقان ها انواع و عیوب: مقدمه
1 - 2 - 2 - یاتاقان
1 - 2 - 3 - طبقه بندی یاتاقان ها
1 - 2 - 4 - انواع عیب های رایج در بلبرینگها
1 - 2 - 5 - شدت عیب در یاتاقان
1 - 3 - 1 - ارتعاشات و تشخیص عیب: مقدمه
1 - 3 - 2 - ارتعاش
1 - 3 - 3 - حسگرهای ارتعاشی
1 - 3 - 4 - حسگرهای ارتعاش مبتنی بر جابه جایی سنج
1 - 3 - 5 - حسگرهای ارتعاش مبتنی بر سرعت سنج
1 - 3 - 6 - حسگرهای ارتعاش مبتنی بر شتاب سنج
1 - 3 - 7 - روش نصب حسگرهای ارتعاشات و چگونگی انتخاب آن
1 - 3 - 8 - جمع بندی
1 - 4 - 2 - تحلیل زمانی
1 - 4 - 3 - مقایسه چند نمونه از مشخصه های زمانی
1 - 4 - 4 - روش تبدیل سیگنال ارتعاشات به تصویر
1 - 4 - 5 - دیگر روش های تحلیل زمانی
1 - 4 - 6 - تحليل فرکانسی
1 - 4 - 7 - تبدیل فوریه سريع
1 - 4 - 7 - تحليل كپستروم
1 - 4 - 8 - تحلیل پوش
1 - 4 - 9 - دیگر روش های تحلیل فرکانسی
1 - 4 - 10 - تحليل زمان - فرکانسی
1 - 4 - 11 - دیگر روش های تحلیل زمان_فرکانسی
1 - 4 - 12 - بررسی سایر مراجع
1 - 4 - 13 - جمع بندی
Limitations
Advantages
signal
VOLT
1 - 5 - نتیجه گیری و پیشنهادها
فصل دوم: بررسی و تحلیل جدید ترین روش های تشخیص عیب مبتنی بر پردازش صوت
2 - 1 - مقدمه ای بر پایش وضعیت و تکنیک نشر آوایی
2 - 2 - مزایای تکنیک نشر آوایی در CM ماشین آلات دوار [8]
2 - 3 - محدودیت های اصلی نشر آوایی در تشخیص عیوب ماشین آلات دوار [11] [12]
2 - 4 - منشأ امواج نشر أوایی و نحوه ثبت آن
2 - 5 - اصول پایه AE
2 - 6 - نگاه اجمالی به انواع کاربردهای AE
2 - 7 - نگاه اجمالی به کاربرد روش AE در عیب یابی ماشین آلات دوار
2 - 8 - انواع حسگرهای AE
2 - 6 - 1 - کالیبراسیون حسگر AE
2 - 6 - 2 - کوپلنت های حسگر AE
2 - 7 - روش های تحلیل سیگنال های نشر آوایی در شناسایی انواع عیب ها
2 - 7 - 1 - تکنیک های پردازش سیگنال های AE در تشخیص عیب های ماشین آلات دوار
2 - 7 - 2 - روش های حوزه زمان
2 - 7 - 3 - تبدیل موجک (WT)
2 - 7 - 4 - روش های طبقه بندی
2 - 7 - 5 - تحلیل پوش
2 - 7 - 6 - نظریه ایستای دورهای
2 - 7 - 7 - سایر روش ها
2 - 8 - استفاده از AE برای تشخیص عیوب دینامیکی روتور
2 - 8 - 1 - شناسایی عیوب غيرهم محوری
2 - 9 - تشخیص عیب در یاتاقان با استفاده از AE
2 - 10 - پایش وضعیت توربین های گازی
2 - 10 - 1 - مروری بر روش های مختلف پایش وضعیت توربین های گازی
2 - 10 - 2 - مروری بر استفاده از فناوری نشر آوایی در عیب یابی توربین های گازی
2 - 10 - 3 - شرح روش های ثبت و پردازش سیگنال های AE در عیب یابی توربین های گازی
2 - 10 - 4 - جمع بندی و تحلیل بر روی نحوه استفاده از AE در عیب یابی توربین های گازی [145]
2 - 10 - 5 - سیگنال AE در توربین گاز به عنوان سیگنال ایستای دوره ای (سیکلی) [145]
2 - 11 - پایش وضعیت تیغه (پره) در توربین ها
2 - 11 - 1 - مقدمه
2 - 11 - 2 - دو استراتژی پایش وضعیت تیغه
2 - 11 - 3 - اندازه گیری های آکوستیک و نشر آوایی در پایش تیغه ها
2 - 11 - 4 - جمع بندی و پیشنهاد نحوه شناسایی انواع عیب های تیغه
2 - 12 - سایر تکنیک های پایش وضعیت در مقایسه با AE
2 - 13 - پارامترهای مهم در طراحی سیستم های پایش وضعیت مبتنی بر نشر آوایی (AE)
2 - 14 - نتیجه گیری
فصل سوم: بررسی و تحلیل جدید ترین روش های تشخیص عیب مبتنی بر پردازش تصویر
3 - 1 - مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال مبتنی بر تصویر
3 - 2 - مقدمه
3 - 3 - تصویربرداری و تشخیص عیب آزمایشگاهی
3 - 4 - تشخیص عیب موتور توربوجت با استفاده از تصویربرداری گرمایی
3 - 5 - تصویر و تشخیص عیب صنعتی
3 - 5 - 1 - مقدمه
3 - 6 - جمع بندی
فصل چهارم: بررسی روش های تلفیقی
4 - 1 - مقدمه ای بر روش تلفیقی
4 - 2 - روش های هوشمند تشخیص عیب در یاتاقان
4 - 3 - تشخیص عیب نامیزانی با دسته بندی کننده های هوشمند
4 - 4 - شبکه های عصبی با یادگیری عمیق
4 - 5 - شبکه های عصبی با یادگیری عمیق و تشخیص عیب در یاتاقان ها
4 - 6 - شبیه سازی - خودرمز گذار پشتهای
ضمائم
مراجع
فهرست شكل ها
شکل 1-1 دسته بندی عیب های توربین گازی بر اساس محل وقوع
شکل 1-2 فراوانی عیوب مختلف در توربین گاز
شکل 1-3 فراوانی و میزان اتلاف در گروه های عیب در توربین گاز
شکل 1-4 ارتعاش پره و تأثیرات آن
شکل 1-5 عیوب گوناگون در پره کمپرسور
شکل 1-4 سیگنال ها و فراوانی آنها برای تشخیص عیوب
شکل 1-5 فراوانی متغیرهای مورد آنالیز جهت پایش وضعیت در توربین بخار
شکل 1-6 اجزاء یاتاقان
شکل 1-7 نمایی از یاتاقان ساده یا یاتاقان بوش
شکل 1-8 انواع ساچمه
شکل 1-9 انواع بلبرینگ ها
شکل 1-10 رولبرینگ و بلبرینگ (نوع ساچمه)
شکل 1-11 رولبرینگ و بلبرینگ (نوع ساچمه)
شکل 1-12 یاتاقان مرصع
شکل 1-13 یاتاقان لغزشی با هیدرودینامیک و خشک
شکل 1-14 ژورنال بیرینگ صنعتی
شکل 1-15 محل قرارگیری یاتاقان های در توربین گازی
شکل 1-16 یاتاقان مغناطیسی
شکل 1-17 یاتاقان کامپوزیت و چگونگی عملکرد آن
شکل 1-18 دو نوع یاتاقانها (الف) یاتاقان المان غلطشی (ب) یاتاقان لغزشی
شکل 1-19 ناهم محوری موازی و نحوه نصب شتاب سنج ها در این حالت
شکل 1-20 ناهم محوری زاویه ای و نحوه نصب حسگرها در این حالت
شکل 1-21 اندازه گیری مسیر چرخش شفت و نحوه نصب حسگرها بر روی آن
شکل 1-22 ياتاقان كف گرد
شکل 1-23 یک یاتاقان فیزیکی و آسیب های مرتبط به آن
شکل 1-24 آسیب ناشی از ذره خارجی
شکل 1-25 خرابی ناشی از خوردگی
شکل 1-26 خرابی ناشی از روان سازی نامناسب
شکل 1-27 خرابی ناشی از بارگذاری نامناسب
شکل 1-28 خرابی ناشی از نامیزانی محور (لنگی)
شکل 1-29 خرابی ناشی از رسیدگی
شکل 1-30 خرابی قفس
شکل 1-31 خرابی ناشی از جا زدن نامناسب در غلاف ويل شفت
شکل 1-32 خرابی ناشی از فرورفتگی و فشار
شکل 1-34 خرابی ناشی از فرورفتگی و دندانه - دندانه شدن
شکل 1-35 خرابی ناشی از خرد شدن در شرایط خستگی
شکل 1-36 اثر خرابی به صورت لکه های روی غلاف
شکل 1-37 خرابی ناشی از سوختن به دلیل جریان الکتریکی
شکل 1-38 خرابی ناشی از پوشش چسبیده
شکل 1-39 انواع عیوب رایج در یاتاقان ها و فراوانی آن
شکل 1-40 علت عیوب در یاتاقان ها
شکل 1-41 شرکت های معتبر تولید کننده یاتاقان
شکل 1-42 (a) رویدادهای ورود-خروج ناشی از آسیب ها بر شیارهای داخلی یا خارجی؛ (b) ضربه دینامیکی بر سیگنال ارتعاشی بر یک تک نقطه (نه عیب)؛ (c) ضربه دینامیکی ناشی از ساختار ایمپالس دو برابر
شکل 1-43 ضربه دینامیکی شدت سایش در یاتاقان ها (48)
شکل 1-44 ارزیابی تخریب یکنواخت (49)
شکل 1-45 تجهیز داده برداری VM 600
شکل 1-46 نرم افزار تحلیل مربوط به شرکت CondmasterRUB
شکل 1-47 (الف) توزیع روش های آشکارسازی عیب را بر اساس ارتعاشات و صوت را نشان میدهد (ب) توزیع سال های انتشار مقالات در این زمینه را نشان می دهد (ج) توزیع عیب ها را بر اساس آشکارسازی مبتنی بر ارتعاشات نشان می دهد (د) توزیعی از عیب ها را بر اساس آشکارسازی مبنی بر صوت نشان میدهد.
شکل 1-48 سیگنال ارتعاشات در حالت (الف) شرایط نرمال (ب) وجود عيب
شکل 1-49 نمایی از انواع اندازه گیری ها
شکل 1-50 ساختار داخلی و عملکردی حسگر ارتعاش از نوع جابه جایی سنج
شکل 1-51 نمایی از حسگر ارتعاش Eddy current بکار رفته در ساختار 600 VM
شکل 1-52 حسگر شتاب سنج در CA303 و 136 CE
شکل 1-53 دو حسگر ارتعاش شتاب سنج - سمت راست مبتنی بر فشار و سمت چپ برشی
شکل 1-54 شماتیک ساختار داخلی یک شتاب سنج پیزو
شکل 1-55 فلوچارت انتخاب نوع حسگر برای توربین گاز و بخار
شکل 1-56 سمت راست نصب شتاب سنج مطلق سمت چپ نصب جابه جایی سنج نسبی
شکل 1-57 نمایی از قرارگیری برخی حسگرهای نظارتی در توربین
شکل 1-58 HMIسیستم نظارتی ارتعاشات در توربین شرکت SKF
شکل 1-59 HMIسیستم نظارتی ارتعاشات در توربین گازی نیروگاه دماوند
شکل 1-60 HMI سیستم نظارتی ارتعاشات در توربین گازی نیروگاه دماوند
شکل 1-61 یاتاقان تحت آزمون و نحوه نصب بار به آن [9]
شکل 1-62 روش تبدیل سیگنال ارتعاشات به تصویر
شکل 1-63 روش ایجاد texton dictionary از دسته بندی های عیب
شکل 1-64 چارچوب دسته بندی الگو که به وسیله مدل نشان داده شده است
شکل 1-65 به کار بردن FFT بر روی سیگنال ارتعاشات (الف) در حالت نرمال (ب) عیب سطح داخلی (ج) عیب سطح خارجی
شکل 1-66 كپستروم حقیقی عیب سطح داخلی در سرعت rpm 1979 و بزرگ نمایی آن در زمان [ 0.025-0 ]ثانیه
شکل 1-67 كپستروم حقیقی عیب سطح خارجی در سرعت rpm1979 و بزرگ نمایی آن در زمان [ 0.025-0 ] ثانیه
شکل 1-68 كپستروم توان عیب سطح داخلی در سرعت rpm1979 و بزرگ نمایی آن در زمان [ 0.025-0 ] ثانیه [4]100
شکل 1-69 كپستروم توان عیب سطح خارجی در سرعت rpm1979 و بزرگ نمایی آن در زمان [ 0.025-0] ثانیه [4]100
شکل 1-69 پهنای باند و فرکانس رزونانس ناشی از عیب سطح داخلی و خارجی
شکل 1-70 پوش به دست آمده از ارتعاشات ناشی از عیب سطح داخلی و خارجی
شکل 1-71 طیف فرکانسی از پوش به دست آمده از سیگنال ارتعاشات
شکل 1-72 بزرگ نمایی روی دو پیک ابتدایی کپستروم سیگنال زمانی در (الف) روز اول (ب) روزهشتم (ج) روز دوازدهم
شکل 1-73 به کار بردن طیف پوش مجذور شده بر روی جریان استاتور از یک موتور با عیب هایی در یاتاقان
شکل 1-74 پنجره بندی زمان_فرکانس (الف) روش تبدیل فوریه زمان کوتاه (ب) روش تحلیل موجک
شکل 1-75 توابع موجک 106[4] Morlet, Mayer , db4
شکل 1-76 طیف فرکانسی تبدیل موجک پیوسته از یاتاقان دارای (الف) عیب سطح داخلی (ب) عیب سطح خارجی [4]
شکل 1-77 روال روش تبدیل موجک گسسته [4]
شکل 1-78 نمونه ای از روش تبدیل بسته موجک با سه سطح تجزیه
شکل 1-79 طیف فرکانسی تبدیل بسته موجک ارتعاشات در حالت (الف) عيب سطح داخلی (ب) عیب سطح خارجی
شکل 1-80 شبیه سازی سیگنال (X ( t و دو تا از مؤلفه های آن
شکل 1-81 نتایج تجزیه روش LMD از سیگنال شبیه سازی (x(t
شکل 1-82 نتایج تجزیه روش EMD از سیگنال شبیه سازی (x(t
شکل 1-83 دامنه لحظه ای (a1 ( t به دست آمده از (الف) اولین مؤلفه (LMD) PF1 (ب) اولین مؤلفه (C1)EMD
شکل 1-84 فرکانس لحظه ای (f1 ( t به دست آمده از (الف) اولین مؤلفه (LMD) PFI (ب) اولین مؤلفه C1 (EMD)
شکل 1-85 دامنه لحظه ای (a2 ( t به دست آمده از (الف) دومین مؤلفه (LMD) PF2 (ب) دومین مؤلفه C2 (EMD)
شکل 1-86 فرکانس لحظه ای (f2 (t به دست آمده از (الف) دومین مؤلفه (LMD) PF2 (ب) دومین مولفه C2 (EMD)
شکل 1-87 نتایج تجزیه روش LMD از سیگنال شبیه سازی (X( t بعداز آن که اثر انتها محدود شده
شکل 1-88 نتایج تجزیه روش EMD از سیگنال شبیه سازی (X(t بعداز آن که اثر انتها محدود شده
شکل 1-89 دامنه لحظه ای (a1 ( t به دست آمده از (الف) اولین مؤلفه (LMD)PFI (ب) اولین مؤلفه (EMD)c1 بعد از آن که اثر انتهایی محدود شده
شکل 1-90 فرکانس لحظه ای (f1 ( t به دست آمده از (الف) اولین مؤلفه (LMD)PFI (ب) اولین مولفه C1 (EMD) بعد از آن که اثر انتهایی محدود شده
شکل 1-91 دامنه لحظه ای (a2 ( t به دست آمده از (الف) دومین مؤلفه (LMD)PF2 (ب) دومین مؤلفه C2 (EMD) بعد از آن که اثر انتهایی محدود شده
شکل 1-92 فرکانس لحظه ای (t)f2 به دست آمده از (الف) دومین مؤلفه LMD)PF2 ) (ب) دومین مؤلفه C2 (EMD) بعد از آن که اثر انتهایی محدود شده
شکل 2-1 اصول کلی ثبت سیگنال های AE
شکل 2-2 مراحل دریافت و پردازش سیگنال هایAE
شکل 2-3 یک نمونه از حسگرهای دریافت امواج AE قابل اتصال روی بدنه فلزی تجهیزات
شکل 2-4 جابه جایی نظری تولید شده توسط شکست مویرگی در یک بلوک فولادی و پاسخ حسگرهاي مختلف[22] AE
شکل 2-5 مثالی از نمودار تولید شده در آزمون تضعیف
شکل 2-6 نمونه ای از یک سیگنال AE از نوع ضربه ای در مقایسه با نوع پیوسته (25)
شکل 2-7 شماتیک یک حسگر AE [33]
شکل 2-8 مثالی از یک نمودار کالیبراسیون حسگر AE [36]
شکل 2-9 حساسیت حسگر AE در اثر استفاده از کوپلنت های مختلف (41)
شکل 2-10 درخت تجزیه تبدیل موجک گسسته (DWT) در سه سطح
شکل 2-11 درخت تجزیه بسته موجک (WP) گسسته در سه سطح
شکل 2-12 نمایش گرافیکی دو نوع مختلف a) غیر هم محوری زاویه ای شفت b) غیر هم محوری موازی شفت
شکل 2-12 سیگنال زمانی و تابع خود همبستگی سه نمونه AE از توربین های گازی در شرایط مختلف(145)
شکل 3-1 دسته بندی عیب های توربین گازی بر اساس محل وقوع
شکل 3-2 فراوانی و میزان اتلاف در گروه های عیب در توربین گاز[4]
شکل 3-3 عیوب گوناگون در پره کمپرسور [5]
شكل 3-4 سیگنال ها و فراوانی آنها برای تشخیص عیوب[4]
شکل 3-5 فراوانی متغیرهای مورد آنالیز جهت پایش وضعیت در توربین بخار[6]
شکل 3-6 اجزا یک یاتاقان غلتشی (8)
شکل 3-7 عیبهای یاتاقان غلتشی [9]
شکل 3-8 نمایی از سیستم آزمون [10]
شکل 3-9 نمونه ای از عکس گرمایی محفظه بیرینگ [10]
شکل 3-10 ساختار سیستم طبقه بندی کننده [10]
شکل 3-11 طرحی از مراحل تشخیص عیب [13]
شکل 3-12 ساختار یک شبکه کوهنن [13]
شکل 3-13 شماتیکی از اندازه گیری ها و جمع آوری داده [13]
شکل 3-14 شبکه کوهنن برای تشخیص دما[13]
شکل 3-15 تصاویر گرمایی موتور جت [13]
شکل 3-16 ماتریس کانفیوژن تشخیص عیب موتور جت [13]
شکل 3-17 شرایط نرمال و معیوب موتورجت [13]
شکل 3-18 دوربین و سیستم [14]
شکل 3-19 سیستم آزمایش تشخیص عیب توربین گازی[16]
شکل 3-20 محدوده مطلوب برای پردازش تصویر. [16]
شکل 3-21 مجموعه آزمون با ذرات فسفر [17]
شکل 3-22 نمونه ای از تصاویر استخراج شده [17]
شکل 3-23 میانگین عکس های مادون قرمز گاز خروجی توربین[18]
شکل 3-24 تصویر گرمایی برای تشخیص تغییرات گاز [18]
شکل 3-25 نمودار ترموگرافی پالسی [19]
شکل 3-26 نرم افزار پردازش تصویر eyevision
شکل 3-27 نمایی از نرم افزار eyevision [21]
شكل 3-28 مسیر گاز داغ در توربین گاز (24)
شکل 3-29 تیغه های سالم و آسیب دیده [24]
شکل 3-30 اتصال سیستم پایش تیغه روی موتور[24]
شکل 3-31 تصویر مادون قرمز [24]
شکل 3-32 تصویربرداری با سه دوربین [24]
شکل 3-33 تصویربرداری از پره های توربین [25]
شکل 3-35 سامانه تشخیص عیب پره [26]
شکل 3-36 ساختار پره [26]
شکل 3-37 سامانه تشخیص توزیع دمایی [27]
شکل 3-38 محل قرارگیری خنک کننده ها[28]
شکل 3-39 تصویر از پره ها و تجهیزات آزمایش[28]
شکل 3-40 سامانه تصویربرداری فروسرخ [28]
شکل 3-41 تشخیص عیب با استفاده از تصویربرداری فروسرخ[29]
شكل 3-42 تصویر سیستم تشخیص لایه لایه شدن پوشش محافظ [29]
شکل 3-43-تصوير مادون قرمز توربین بخار هنگام شروع به کار [31]
شكل 3-44 سیستم تصویربرداری با دو دوربین [32]
شکل 3-45 استفاده از دو تصویر [32]
شکل 3-46 دوربین نصب شده بر توربین [34]
شکل 3-47-شماتیکی از سیستم پایش وضعیت توربین [35]
شکل 3-48 اندازه گیری گرمایی برای تشخیص عیب در ژنراتور [36]
شکل 3-49 بلوک دیاگرام عملکرد سیستم تشخیص عیب برخط [37]
شکل 3-50 روش غیر تماسی التراسونیک و مادون قرمز در تشخیص عیب [38]
شکل 3-51 ماتریس کانفیوژن تشخیص عیب یاتاقان [45]
شکل 3-52 شماتیک سیستم بیرینگ همراه با حسگر ارتعاش و دما[44]
شکل 3-53 فلوچارت روش اعمالی [44]
شکل 3-54 اعمال PCA بدون داده ی دما [44]
شکل 3-55 اعمال PCA با در نظر گرفتن داده ی دما [44]
شکل 3-56 فلوچارت SOM [46]
شکل 3-57 ست آزمایشگاهی SOM [46]
شکل 3-58 VA5pro [41]
شکل 3-59 نمونه ای از تصویر گرمایی VA5pro [41]
شکل 3-60 الگوریتم کلی تشخیص عیب ترموگرافی در ترکیب با سیگنال های دیگر[43]
شكل 4-1 حسگر اندازه گیری ارتعاش
شکل 4-2 اندازه گیری همزمان ارتعاش و صوت(19)
شکل 4-3 دمانگاری(21)
شكل 4-4 گام های روش های هوشمند برای تشخیص عیب
شكل 4-5 نمایش پراکندگی داده ها در فضای xlx2 و فضای pcها z1z2
شکل 4-6 دو خط تفکیک کننده برای داده‌های یکسان
شکل 4-7 نمایی از شبکه عصبی RBF [2]
شكل 4-8 شبکه PNN [2]
شکل 4-9 مراحل تشخیص عیب نامیزانی با استفاده از دسته بندی کننده ها
شکل 4-10 ارتعاشات نسبی محور در قسمت توربین
شکل 4-11 ارتعاشات نسبی محور در قسمت کمپرسور
شكل 4-12 داده‌های خام و فیلتر شده در حالت معیوب برای حسگر 6
شکل 4-13 داده های خام و فیلتر شده در حالت نرمال برای حسگر 6
شکل 4-14 تبدیل فوریه زمان کوتاه(131)
شکل 4-15 تبدیل موجک با استفاده از فیلتر کردن(123)
شکل 4-16موجک Haar یا db1[ 123]
شکل 4-17 موجک های دابچی رایج [123]
شکل 4-18 تغییرات میانگین داده ها در طول زمان
شكل 4-19 واریانس داده های حسگر شماره ی 6
شکل 4-20 تبدیل FFT داده ها
شکل 4-22 بزرگ نمایی FFT حسگر شماره ی 1
شكل 4-23 تبدیل STFT داده ها
شکل 4-24 تبدیل کپستروم داده ها
شکل 4-25 سیگنال جزئیات به دست آمده از تبدیل موجک
شکل 4-26 مؤلفه اول به دست آمده از روش EMD
شکل 4-27 تبدیل هیلبرت داده ها
شکل 4-28 تبدیل HHT داده ها
شکل 4-29 تبدیل DCT داده ها
شکل 4-30 بزرگنمایی تبدیل DCT حسگر شماره ی3
شكل 4-31 مقادیر ویژه ماتریس کوواریانس در روش PCA
شکل 4-32 خطای بازسازی در روش PCA
شکل 4-33 ساختار یک شبکه MLP سه لایه (128)
شكل 4-34 فرایند آموزش شبکه های عصبی [129]
شکل 4-35 ساختار شبکه عصبی RBF
شکل 4-36 ساختار [ PNN [130
شکل 4-37 نمودار MSE به ازای افزایش تعداد نورون
شکل 4-38 ساختار کلی خود رمزگذار: نگاشت ورودی X به خروجی r از طریق بازنمایی داخلی یا کد h
شكل 4-39 ساختار کدگذار خودکار غیر کامل
شكل 4-40 ساختار خود رمزگذار تنک‌زا
شکل 4-41 ساختار خود رمز گذار نویززدا
شكل 4-42 ساختار داخلی خود رمز گذار
شكل 4-43 ساختار ماشین بولتزمن
شكل 4-44 ساختار RBM
شکل 4-44 روش نمونه برداری گیبز
شکل 4-46 محاسبة v1 در نمونه برداری گیبز
شکل 4-47 مرحله تکمیلی نمونه برداری گیبز
شکل 4-48 ساختار DBN
شكل 4-49 طرحی کلی از معماری شبکه عصبی کائولوشن برای دسته بندی تصاویر
شكل 4-50 طبقه بندی سلسله مراتبی شبکه های عصبی کانولوشن 150
شکل 4-51 عملیات لایه کانولوشن [150]
شكل 4-52 عملیات ادغام بیشینه (150)
شکل 4-53 نمودار تابع سیگموئید
شكل 4-54 نمودار تابع Tanh
شکل 4-55 نمودار تابع ReLU [150][۱]
شکل 4-56 نمودار تابع Leaky ReLU [150]
شکل 4-57 نمودار تابع parametric ReLU. [150]
شکل 4-58 نمودار تابع Randomized ReLU. [150]
شكل 4-59 معماری شبکه 5-Lenet
شکل 4-60 عملکرد موازی دو شبکه [157]Alexnet
شكل 4-61 معماری شبکه [Alexnet [157
شکل 4-62 معماری شبکه [VGG-16[158
شکل 4-63 معماری شبکه GoogleNet[159]
شکل 4-64 [residual block [160
شکل 4-65 معماری شبکه [resnet [160
شكل 4-66 معماری شبکه [U- Net [161
شكل 4-67 نمودار ون نشان دهنده رابطه بین روش های مختلف هوش مصنوعی 12
شکل 4-68 نمایی از دستگاه ساخته شده در دانشگاه CaseWestern [170]
شکل 4-68 دستگاه ساخته شده در دانشگاه Paderborn اجزای تشکیل دهنده: (1) موتو الکتریکی، (۲) اندازه گیر گشتاور، (3) یاتاقان دورانی، (4) چرخ طیار، (5) بار موتور [171]
شكل 4-69 میز آزمایشگاه PRONOSTIA مربوط دپارتمان کنترل خودکار و سیستم های میکرو مکانیک (AS2M) به دانشگاه Franche - Comte Electronique Mecanique
شكل 4-70 ساختار اتصالات یاتاقان ها و موتور در مجموعه IMS 175
شكل 4-71 محل قرارگیری حسگرها در مجموعه داده برداری IMS [175]
شكل 4-72 حجم داده و عملکرد بهتر روش های یادگیری عمیق (169)
شکل 4-73 ساختار (DBN (169
شكل 4-74 نمایی از یک ماشین بولتزمان محدود [2]
شكل 4-75 - a: ساختار یک RNN و b: ساختار یک RNN در طول یک گام زماني 169
شکل 4-76 ساختار یک GAN 169
شكل 4-77 نمایش ویژگی های استخراج و انتخاب شده در مرجع (215) برای داده های CWRU برای 10 کلاس مختلف
شكل 4-78 فلوچارت الگوریتم پیشنهادی در 238
شکل 4-79 مشخصات محک به کار رفته 1. موتور، 2. شتاب سنج، 3. یاتاقان معیوب 4. میکروفون ( حسگر آکوستیک) 5. بار، 6. ياتاقان سالم 238
شكل 4-80 شماتیک ساختار داده برداری در مرجع [238]
شكل 4-81 خرابی های ایجاد شده در یاتاقان [ 238]
شكل 4-82 ساختار CAE
شکل 4-83 ساختار DCAE
شكل 4-84 شماتیک روش استفاده شده 240
شکل 4-85 ساختار آزمایشگاهی ساخته شده (240)
شكل 4-86 چرخ دنده های معیوب (240)
شکل 4-87 سیگنال های ارتعاش و اسپکتروم آن (240)
شكل 4-88 سیگنال های صوت و اسپکتروم آن 240
شكل 4-89 ماتریس کانفیوژن چرخ دنده ها 240
شكل 4-90 نمودار PCA فضای پنهان (240)
شكل 4-91 ساختار یک خود رمز گذار انباشته[27]
شکل 4-92 عملکرد یک خود رمزگذار حذف کننده نویز 28
شكل 4-93 توابع فعال ساز
شكل 4-94 فرایند تخریب برای هر داده ورودی در هر لایه (27)
شكل 4-95 داده های کلاس اول
شکل 4-96 کد شبیه سازی شده برای دسته بندی داده های به آزمون و آموزش
شكل 4-97 نمودارهای خطای بازیابی اطلاعات بر اساس پارامترهای مختلف
شکل 4-99 ماتریس کانفیوژن SDA سناریو دوم
شکل 4-100 چگونگی توسعه روش های هوشمند تشخیص عیب در گذشته، حال و آینده[239]
شکل 4-101 فرایند تشخیص عیب در آینده 239
فهرست جدول ها
جدول 1-1 قابلیت اطمینان با استفاده از سیستم مانیتورینگ
جدول 1-2 عيوب مورد بررسی در توربین گاز که باعث اتلاف میشوند
جدول 1-3 انواع عیب های پره، چگونگی اثر و عامل آن
جدول 1-4 عيوب توربین بخار برمبنای گزارش ASME
جدول 1-7 فراوانی و میزان اتلاف عیب های مختلف در توربین بخار در صنایع نیروگاهی (آبی) و جنگل (سبز )
جدول 1-8 بررسی روش های تشخیص عیب مبتنی بر ارتعاشات و میزان موفقیت آنL:LoW , M : Medium , H :(Hight)
جدول 1-7 خرابی و نوع صدای آن در یاتاقان های شرکت NTN
جدول 1-8 متداول‌ترین مشخصه های مورد استفاده در دامنه زمانی
جدول 1-9 مقادیری از شدت بر اساس Kurtosis
جدول 1-10 فرکانس مشخصه عيب سطح داخلی و خارجی در بار Ohp و 3hp و سرعت 1797rpm و 1730rpm
جدول 1-11 برخی عیوب متداول در توربین ها و ارتباط فرکانسی عیب
جدول 1-12 کارهای مرتبط در ارزیابی شدت عیب با استفاده از رویکردهای پردازش سیگنال، از 2010 تا 2017
جدول 1-15 مزیت ها و محدودیت های کاربرد سیگنال های VIB و CUR و VOL در FDE مبتنی بر پردازش سیگنال
جدول 2-1 حساسیت و محدوده فرکانسی انواع مبدل های AE
جدول 2-2 مقایسه کارایی روش های مختلف تحلیل زمان فرکانس [50]
جدول 2-3 مقایسه روش های مختلف عیب یابی
جدول 3-1 عیب های مورد بررسی در توربین گاز که باعث اتلاف میشوند (4)
جدول 3-2 انواع عیب های پره، چگونگی اثر و عامل آن [4]
جدول 3-3 عيوب توربین بخار برمبنای گزارش ASME [6]
جدول 3-4 بررسی روش های تشخیص عیب و میزان موفقیت آنL : Low , M : Medium , H ; Hight [6]
جدول 3-5 مشخصات دوربین حرارتی
جدول 3-6 نتایج اعتبارسنجی تشخیص عیب با استفاده همزمان از سیگنال های ارتعاش و تصویربرداری گرمایی(10)
جدول 3-7 نتایج اعتبار سنجی تشخیص عیب با استفاده هم زمان از سیگنال های ارتعاش [12]
جدول 3-8 کاربرد سیگنال های گوناگون در تشخیص عیب [43]
جدول 3-9 خلاصه ای از روش های تلفیقی و محصولات شرکت هایی میتوانند مفید باشند
جدول 4-1 تحلیل در حوزه فرکانس
جدول 4-2 حسگرهای ارتعاشی مورد استفاده
جدول 4-3 نتیجه آزمون های بررسی ایستایی
جدول 4-4 ماتریس Confusion
جدول 4-5 تعداد نورون انتخاب شده برای روش های مختلف
جدول 4-6 نتایج دسته بندی کننده های عصبی
جدول 4-7 مقایسه میان معماری های مختلف (161)
جدول 4-8 Graphic cards: [163][162][164][165]
جدول 4-9 CPU [166]
جدول 4-10 FPGA[167]
جدول 4-12 فهرست الگوریتم های هوش مصنوعی و مزایا و معایب آن ها [2]
جدول 4-13 مقایسه عملکرد الگوریتم های هوش مصنوعی [2]
جدول 4-14 مشخصات و نقاط قوت و ضعف روش های یادگیری ماشین در حوزه تشخیص عیب یاتاقان[169]
جدول 4-15 مقایسه همه روش ها و عملکرد آنها در یک مسئله واحد تشخیص عیب [169]
جدول 4-16 ابعاد عیب های ایجاد شده برحسب میلیمتر [238]
جدول 4-16 نتایج تشخیصی برای هر ترکیب حسگر [238]
جدول 4-18 روش های گوناگون پایش سلامت برای چرخ دنده [240]
جدول 4-19 روش های گوناگون پایش سلامت برای بیرینگ [240]