با ورود تکنولوژی های پیشرفته در تولید تجهیزات ماشین های مختلف از جمله ماشین های کشاورزی و افزایش هزینه های تعمیراتی بحث پایش وضعیت ماشین ها برای دستیابی به اهداف مختلف به شکل یک ضرورت غیر قابل انکار تبدیل شده است. یکی از اهداف مهم مراقبت از وضعیت جلوگیری از نواقص عمده توسط آنالیز کردن روند خرابی در مراحل اولیه پیشرفت و همچنین اعلان وضعیت آن می باشد، که به عنوان مهندسی تعمیر و نگهداری شناخته می شود. برای برقراری اتوماسیون نگهداری وتعمیر در ماشین ها روش های نوین متعددی وجود دارد که برای اهدافی همچون جلوگیری از تعمیرات اضافی، تشخیص و پیشگویی معایب قبل از خرابی بکار می رود و کاربرد زیادی در پایین آوردن هزینه ها در صنعت دارد. با توجه به این بررسی استفاده از پایش وضعیت نقش مهمی در جلوگیری خرابی و صرفه جویی اقتصادی در شاخه های مختلف صنعت دارد و تحقیقات وتوسعه آن در ایران با توجه به مسائل اقتصادی امری مهم و ضروری می باشد.

مقدمه

   پایش وضعیت روشی است که سلامت دستگاه ها را به طور مداوم و لحظه ای به کمک حسگرهای مختلف مورد پایش قرار می دهد تا قبل از این که وضعیت دستگاه به حالت بحرانی برسد، اقدامات اصلاحی و پیشگیرانه بر روی آنها صورت گیرد. پایش وضعیت روشی است مبتنی بر دریافت نشانه ها از ماشین، مقایسه ی آن با استاندارد، تشخیص خرابی، تمرکز فعالیت ها بر رفع خرابی وکنترل نهایی معمولا عیوب ماشین ها، منشاء های خیلی ساده ای دارند . به هر حال چنانچه این عیوب شناسایی نشوند، آنها با یکدیگر ترکیب شده و در شکل های دیگری ظاهر می شوند و در نتیجه شناسایی نقطه اصلی کاستی را به طور پیچیده ای با مشکل روبه رو می سازند. گام اول در خصوص تشخیص عیب ها و برطرف کردن آن ایجاد یک برنامه ی جامع وکلی برای تعیین وضعیت ماشین از ابتدای کارکرد مثبت آن به طور متناوب در پریود های زمانی منظم و البته آشنایی با تلورانس ها و مشخصات تجهیز توسط شرکت سازنده است. باید گفت که تکنیک هایی همچون آنالیز ارتعاشات، آنالیز پخش آوایی، ترمو گرافی، آنالیز آلتراسونیک و.... برای تکمیل برنامه لازم هستند و اگرچه در هر کدام از این تکنیک ها، داده برداری و آنالیز هر کدام از آنها و توجه به روند پیشرفتشان به تنهایی می تواند در تشخیص عیب های رایج در الکتروموتورها و ماشین ها کمک زیادی کند، اما بهتر است در پایش وضعیت این تجهیزات همه ی آنها مد نظر قرار گیرند، چون مکمل یکدیگر هستند. در ادامه به توضیحات مختصری در مورد برخی از مهمترین این تکنیک ها پرداخته شده است.

   بر طبق تعریف انجمن آمریکایی آزمون ها و مواد، آکوستیک امیشن به تولید امواج الاستیکی گذرا در طی مدت زمان آزاد شدن انرژی از یک منبع موجود در ماده اشاره دارد. منبع این انتشار موج در فلزات تا حد زیادی به حرکت نابجایی ها در اثر تغییر شکل های پلاستیک و یا به آغاز و گسترش رشد ترك در سازه ی تحت تنش، وابسته است. منابع دیگر آکوستیک امیشن پخش آوایی در ماشین ها عبارتند از: ذوب شدن، تغییر فاز ماده، تنش های حرارتی در اثر گرم وسرد شدن ها و رشد ترك، نشتی، خوردگی، اصطکاك و...
   بسیاری از عیوب ایجاد شده در ماشین آلات، علائمی به صورت صدا ایجاد می کنند. از جمله می توان به مشکلات مربوط به یاتاقان ها، جعبه دنده ها، پمپ ها و کمپرسور ها وهمچنین به پدیده ی کاویتاسیون در پمپ ها اشاره کرد . در بحث آنالیز صوت برای پایش و عیب یابی تجهیزات دوار، طیف فرکانسی صدا با کمک میکروفون و دستگاه تحلیلگر قابل مشاهده است که از جهات بسیاری شبیه طیف ارتعاشات می باشد، زیرا با مکانیزم مشابهی ایجاد می شوند. از شدت صدای ایجاد شده و شکل موج صدا، می توان برای بررسی وضعیت ماشین استفاده نمود . یوشی یوکا وفوجی وارا در سال 1984 ، نشان دادند که آنالیز صدا قادر است عیوب یاتاقان ها را زودتر از آنالیز ارتعاشات و قبل از ظاهر شدن آثار قابل اندازه گیری یا پراب شتاب سنج مشخص کند. میوا چیکا و همکاران( 2002 ) از آنالیز صوت برای مطالعه ی پدیده ی خستگی خمشی دندانه های چرخ دنده استفاده کردند. ویت نر انتشار صوت در لحظه ی ایجاد ترك در دندانه های چرخ دنده را بررسی نمود. سایروس و نگرو در مورد عیب یابی جعبه دنده ها یا آنالیز صوت تحقیقات گسترد ه ای انجام داده اند. اکثرتحقیقات انجام گرفته در مورد آنالیز صوت ماشین های دوار، براساس بررسی نمودار زمان - دامنه و محاسبه فشار صوت انجام گرفته است . پردازش سیگنال صوتی مانند یک سیگنال ارتعاشی انجام می شود ومشاهده می شود که از طیف فرکانسی صدا، می توان همانند طیف فرکانسی ارتعاشات برای پایش وضعیت ماشین استفاده کرد . یکی از مهمترین تکنیک های تحلیل سیگنال ارتعاشی، آنالیز طیف فرکانسی می باشد. با استفاده از میکروفون و پردازش سیگنال صوتی، مانند دستگاه شتاب سنج وآنالیز ارتعاشی، می توان پایش وضعیت جعبه دنده ها را با هزینه ی کمتر انجام داد.