ICS97.200.40 Y 57
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T36668.2—2018
游乐设施状态监测与故障诊断第2部分：声发射监测方法
Condition monitoring andfaultdiagnostics of amusement device-
Part 2: Acoustic emission monitoring method
2019-04-01实施
2018-09-28发布
国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T36668.2—2018
目 次
前言 1 范围
规范性引用文件术语和定义
2
o
4 方法概述
安全要求 6 人员要求 7 设备和器材要求 8 监测工艺规程 9 监测方法 10 监测结果评价与分级 11 故障诊断· 12 维修策略 13 记录和报告附录A（规范性附录） 声发射系统性能要求
5
.: GB/T36668.2—2018
前 言
GB/T36668《游乐设施状态监测与故障诊断》分为以下3部分：
第1部分：总则；第2部分：声发射监测方法；第3部分：红外热成像监测方法。
本部分为GB/T36668的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由全国索道与游乐设施标准化技术委员会（SAC/TC250）提出并归口。 本部分起草单位：中国特种设备检测研究院、华侨城集团有限公司、中山市金马科技娱乐设备股份
有限公司、华强方特文化科技集团股份有限公司、北京实宝来游乐设备有限公司、温州南方游乐设备工程有限公司。
本部分主要起草人：沈功田、张君娇、胡斌、吴占稳、梁朝虎、李坚、张勇、刘喜旺、苑一琳、戎志刚、 李勇、陈建生、沈勇、肖原。
I GB/T36668.2—2018
游乐设施状态监测与故障诊断第2部分：声发射监测方法
1范围
GB/T36668的本部分规定了应用声发射技术对游乐设施转动部件进行运行状态监测与诊断的方法及结果评价与分级。
本部分适用于新制造和在用游乐设施转动部件的状态监测与故障诊断
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注目期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T12604.4 无损检测 术语声发射检测 GB/T19800 无损检测声发射检测 换能器的一级校准 GB/T19801 无损检测 声发射检测 声发射传感器的二级校准 GB/T20737 无损检测通用术语和定义 GB/T20921 机器状态监测与诊断 词汇 GB/T34370.1 游乐设施无损检测 第1部分：总则 GB/T34370.2 游乐设施无损检测 第2部分：目视检测 GB/T34370.3 游乐设施无损检测 第3部分：磁粉检测 GB/T34370.4 游乐设施无损检测 第4部分：渗透检测 GB/T34370.5 游乐设施无损检测 第5部分：超声检测 GB/T34370.6 游乐设施无损检测 第6部分：射线检测 GB/T36668.1 游乐设施状态监测与故障诊断第1部分：总则
3术语和定义
GB/T12604.4、GB/T20737、GB/T20921、GB/T36668.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1
声发射监测 acoustic emission monitoring 对游乐设施转动部件运行状态的声发射数据和信息的监测和采集。
4方法概述
4.1基本原理
游乐设施设备的转动部件在无故障正常运转时，其结构自身存在的摩擦将产生噪声，通过空气和部
1 GB/T36668.2—2018
件壳体向外传播，被安装在壳体上的声发射传感器接收，获取的声发射信号有效值电压（RMS）或能量（Energy）较规则且幅值低。当出现机械结构损伤或磨损、润滑不当、结构不对称、安装故障等情况时，设备运转过程中结构间将发生剧烈摩擦或碰撞现象，此时获取的声发射信号有效值电压或能量出现不规则和高峰值的特点。通过监测声发射有效值电压或能量的变化，对游乐设施的转动部件进行状态监测与故障诊断。
图1为游乐设施转动部件声发射状态监测原理示意图，转动部件以滚动轴承为例，滚动轴承无故障正常运转时采集的声发射信号RMS随时间变化较规律且幅值低，滚动轴承故障时采集的声发射信号 RMS出现不规则的高峰值。
Tims
转动部正常达转声发射信号
imxs)
转动部件敬障运转产发制信号
说明： 1—部件壳体； 2 一转动部件（以滚动轴承为例）； 3——声发射传感器； 4—信号采集系统。
图1游乐设施转动部件声发射状态监测原理示意图
4.2用声发射进行设备状态监测
声发射状态监测应选择合适的参数分析声发射系统获取的数据。其评价结果并不依赖于所测声发射参数的绝对值，而是依赖于在特定的运行状态下声发射参数的变化趋势。应注意声发射活性将会因设备、运行状态和设备负荷的不同而变化，用声发射监测可发现的典型故障见表1。
注：声发射状态监测的目的是为了评定滚动部件持续运转期间的“健康”状态。其目标是当转动部件有某些缺陷而
使运转出现异常，减少设备的预期寿命，在设备运转系统完全失效之前及时识别出“非健康”状态，使之有足够的时问采取补救措施，从而建立一个既经济又有效的维修计划，
表1应用声发射进行设备状态监测可发现的典型故障
故障
设备类型
机械密封
异常摩擦 磨损 润滑剂污染和
严重不对中
安装故障 V
轴承损伤
润滑剂损耗
J N
泵齿轮箱
V V
V V
1
N
2 GB/T36668.2—2018
表1(续
故障润滑剂污染和润滑剂损耗
设备类型
机械密封异常摩擦
严重不对中
轴承损伤
磨损
安装故障
电机低速旋转设备
N N
V V
V V
V N
-
-
N
（转速通常小于60r/min）
4.3 声发射监测的优点和局限性
声发射监测有以下优点： a)非介人式的； b）提供实施过程信息；
由于灵敏度较高，可以比振动分析提前发现故障信息； d) 可以监测动态性能； e) 适用于较宽的转速范围，特别在低速[低于1Hz60r/min）］时更能显示出其优点； f) 可以监测到摩擦/磨损过程，例如，松动的配合部件间的摩擦或者润滑状况的恶化。 声发射监测的局限性包括： a) 易受衰减的影响； b）易受高的运行背景噪声的影响； c) 不能将监测到的声发射缺陷特征与准确的故障机理相联系。
4.4干扰因素
在进行声发射监测之前，应清楚潜在的噪声源，例如电子噪声（电磁和无线电频率干扰）、空气噪声（漏气或在有风的环境下沙粒的撞击）、运行背景噪声（流体在管中的流动）和机械背景噪声，它们的存在可能影响声发射监测结果。
5安全要求
本章并未列出实施时所有的安全要求，使用本部分的用户应在实施前建立安全准则。 实施过程中的安全要求至少如下： a) 监测人员应遵守游乐设施现场运行的安全要求，据监测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有
关防护设备； b）应注意被监测设备的温度状态，以免烫伤； c 监测时，应注意游乐设施启动及运转时轿厢的移动，防止人员碰撞及连接电缆的阻碍： d）在高空进行操作时，应考虑人员、监测设备器材坠落等因素，并采取必要的保护措施。
6人员要求
采用本部分进行监测的人员应按GB/T9445的要求或有关主管部门的规定取得相应检测监测人员资格鉴定机构颁发或认可的声发射检测监测等级资格证书，从事相应资格等级规定的检测监测工作。
3 GB/T36668.2—2018
7设备和器材要求
7.1声发射监测系统
声发射监测系统应包括传感器、前置放大器、系统主机、显示和存储等单元。监测系统的性能应符合附录A的要求。 7.2采集系统
图2为典型的监测声发射数据采集系统示意图。通常连接在被监测设备上的传感器依次与前置放大器、数据采集系统相连，有些声发射传感器包含内置前置放大器。系统可以是固定式、半固定式或便携式。
前置收大器，典型的为24B、 o减增垫
模数转换器利和后
声发时传感素
处理器
图2采集系统示意图
7.3设备的维护和校准
仪器使用单位应制定校准作业指导书，对设备进行周期性维护、检查和校准，以保证仪器功能，校准
结果应有相应记录和报告。
在现场进行监测时，如怀疑设备的结果，应对设备进行功能检查和调整，并对每次维护检查的结果进行记录。
声发射传感器、前置放大器和系统主机每年应至少进行二次校准。声发射传感器的校准按
GB/T19800和GB/T19801的要求进行，其他部件的校准按仪器制造商规定的方法进行，其结果不得低于附录A的要求。
8监测工艺规程
8.1 通用监测工艺规程
从事声发射监测的单位应按本部分的要求制定通用声发射监测工艺规程，其内容应至少包括如下要素：
a) 适用范围； b) 引用标准、法规； c) 实施人员资格； d) 监测仪器设备：耦合剂、传感器、传感器夹具、信号线、前置放大器、电缆线、仪器主机、监测数据
采集和分析软件等； e) 被监测设备与部件的信息：名称、类型、编号、结构形式、尺寸、安装地点、设计与运行参数； f) 传感器安装位置及传感器安装方式； g) 运行工况和监测时机； h) 灵敏度测量； i 监测过程和数据分析解释； j) 监测结果的评定； 4 GB/T36668.2—2018
k）监测记录、报告和资料存档； 1）编制、审核和批准人员； m）编制日期。
8.2监测作业指导书或工艺卡
对于每个被监测部件或每套被监测设备，应按照8.1的要求制定声发射监测作业指导书或工艺卡。
9监测方法
9.1监测前的准备 9.1.1资料审查
资料审查应包括下列内容： a) 被监测件制造文件资料：产品合格证、质量证明文件、峻工图等，充分了解被监测设备的结构、
运动和工作模式等； b) 被监测件运行记录资料：日常维护保养记录、开停车情况、运行参数、载荷变化情况以及运行中
出现的异常情况等； c) 检验资料：历次检验与监测报告、失效故障的历史、以往的声发射数据； d）其他资料：修理和改造的文件资料等。
9.1.2 现场勘查
应找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、空气噪声、运行背景噪声和机械背景噪声等，应设法尽可能排除这些噪声源。 9.1.3 实施条件确定 9.1.3.1人员联系方式的确定
根据现场情况确定实施条件，建立声发射监测人员和设备运行控制人员的联络方式
9.1.3.2确定游乐设施运行程序
根据设备的类型和实际运转工况确定设备的运行程序。 9.1.4监测作业指导书或工艺卡的编制
对于每个监测部件或每套被监测设备，应根据使用的仪器和现场实际情况，按照通用监测工艺规程编制声发射监测作业指导书或工艺卡，确定声发射传感器安装的部位和表面条件，同时对被监测设备进行测绘，对监测部位进行编号，画出被监测设备结构示意图。在不影响监测的情况下，传感器应安装在尽可能靠近转动部件的部位。
9.2基线设定
基线数据主要用于与后续的测量值进行比较对比以发现被监测对象的变化。基线数据的确定应准
确规定游乐设施的初始稳定工况，基线数据宜在设备正常运行状态下获取。对于有多个运行工况的设备，应对每种工况建立基线。
对于新的和大修后的设备，通常会观测到在运行的前几天或几周内测量值的变化，因此，在采集基线数据之前，应规定磨合时间。
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