Vibrationsmätning och analys
Bredbandsmätning av vibrationer är den oftast använda och mest kostnadseffektiva metoden för diagnos av allmän maskinkondition. Två ISO-rekommendationer finns för övervakning av maskinkondition med denna typ av mätning: den ofta använda ISO 2372 och den senare tillkomna ISO 10816, som ersätter den äldre standarden.
Egenskaper
-
Tillförlitlig diagnos av det allmänna maskintillståndet.
-
Konditionsövervakning baserad på ISO-rekommendationer.
-
Mätning av vibrationsgrad för upptäckt av vanliga maskinfel som obalans, strukturell svaghet, lösa delar, osv.
-
Utvärderad vibrationsanalys med tre uppsättningar av maskintillståndsdata i vår diagnos- och analysprogramvara.
Teknisk beskrivning
ISO 10816
Measurements are made in three directions (horizontal, vertical, and axial). Machine condition is generally diagnosed based on broadband vibration measurements returning an RMS value. ISO 10816 keeps the lower frequency range flexible between 2 and 10 Hz, depending on the machine type. The upper frequency is 1000 Hz.
ISO 10816 operates with the term vibration magnitude, which, depending on the machine type, can be an RMS value of vibration velocity, acceleration, or displacement. If two or more of these parameters are measured, vibration severity is the one returning the relative highest RMS value. For specific machines, ISO 10816 also recognizes peak-to-peak values as condition criteria.
The ISO 10816 standard consists of several parts, each involving a certain type of machine, with tables of limit values differentiating between acceptable vibration (green range), unsatisfactory vibration (yellow range), and vibration that will cause damage unless reduced (red range).
ISO 10816
Mätning gör i tre riktningar (horisontellt, vertikalt och axialt). Maskinkondition diagnosticeras i allmänhet på grundval av bredbandsmätningar av vibrationer som returnerar ett RMS-värde. Med ISO 10816 är det nedre frekvensområdet flexibelt mellan 2 och 10 Hz, beroende på maskintyp. Den övre frekvensen är 1000 kHz.
ISO 10816 arbetar med begreppet “vibrationsmagnitud”, vilket kan vara ett RMS-värde på hastighet, acceleration eller förskjutning, beroende på maskintyp. Om två eller flera av dessa parametrar mäts, ger vibrationstalet det relativt högsta RMS-värdet. För vissa maskiner kan ISO 10816 också känna igen peak-to-peak-värden som konditionskriteria.
Standarden innehåller ett flertal delar som var och en behandlar vissa typer av maskiner, med tabeller över gränsvärden som skiljer på acceptabel vibration (grönt område), otillfredsställande vibration (gult område) och vibrationer som kommer att orsaka skador om de inte åtgärdas (rött område).
EVAM betyder Evaluated Vibration Analysis Method, metoden genererar tre uppsättningar konditionsdata:
- Konditionsparametrar, mätta och kalkylerade värden från tidsdomänen som beskriver diverse aspekter av maskinvibration.
- Vibrationsspektrum där markanta linjemönster kan ses, framhävda och utvärderade med hjälp av fördefinierade felsymptom.
- Maskinspecifika konditionskoder (grönt, gult, rött) och konditionsvärden, baserade på en statistisk utvärdering av konditionsparametrar och symptomvärden.
Användaren kan göra individuella inställningar för varje mätpunkt och definiera vilken typ av data som är mest lämpligt för övervakning av en individuell maskin, bl.a. med hjälp av
- enveloping
- tidssynkron medelvärdesbildning
- bandlarm och medelvärdesbildning av mätresultat för ökad tillförlitlighet på larm
- tidssignalanalys direkt från råsignalen för en detaljerad utvärdering av alla symptomtyper.
Slumpmässigt höga värden orsakade av resonans eller andra störkällor filtreras ut och därmed minimeras antalet falsklarm.
Tidssignalanalys
Tidsignalen är källan för all utvärdering och beräkning av frekvenser från maskinen. Tidsignalen är den elektriska signal som kommer från givaren och återspeglar alla händelser som sker i maskinen. Den visar tiden mellan händelser och hur mycket energi som genereras från händelsen. Det är möjligt att skilja mellan olika fel som uppstår med samma mönster i ett FFT-spektrum.
Konditionsparametrar
Konditionsparametrar mäts för ett valt frekvensområde. De kan aktiveras individuellt och visas i tabeller och diagram över mätresultat. Konditionsparametrarna är:
| VEL | RMS-värde för vibrationshastighet |
| ACC | RMS-värde för acceleration |
| DISP | RMS-värde för förskjutning (displacement) |
| CREST | Krestvärde; skillnaden mellan peak och RMS |
| KURT | Kurtosis; mängden transienter i vibrationssignalen |
| SKEW | Skevhet; vibrationssignalens assymetri |
| NL1-4 | Noise level, brusnivån i frekvensområdets respektive kvartiler |
Peak och peak-to-peak-värden visas i den enheten som valts för tidssignalen.
Spektrumanalys med symptom
För enkel mönsterigenkänning i spektra finns ett antal färdiga “felsymptom” i mjukvaran Condmaster Ruby. Dessa utgör instruktioner att framhäva ett linjemönster och visa summan av linjernas RMS-värden som en symptomparameter, som kan trendas och utvärderas. De flesta symptom konfigureras automatiskt genom att ange varvtal som en variabel. Några symptom kräver någon form av inmatning, t.ex. antalet blad på en rotor. Lämpliga symptom och symptomgrupper väljs från en meny i Condmaster Ruby i samband med att mätpunkten konfigureras.
Maskinspecifika konditionskoder
I Condmaster Ruby kan larmgränser sättas på alla aktiverade parametrar. När mätresultaten samlas in kan ett “EVAM-kriterium” skapas som jämför nya parametervärden med ett statistiskt medelvärde och visar ett dimensionslöst konditionsvärde på en grön-gul-röd skala.
Fasmätning
En fas är en tidsfördröjning uttryckt i grader av rotation. Vi beräknar tidsfördröjningen mellan tachometerpulsens passage och den aktuella frekvenskomponentens högsta värde vid varvtalshastigheten. Det resulterande värdet är en relativ vinkel, inte en absolut eftersom ingen kompensation görs för fasförskjutningen i givaren eller i de elektroniska kretsarna.
Läs mer
Läs mer om våra High Definition-teknologier som ger extremt långa varningstider, vilket maximerar tidshorisonten för underhåll och reparationer.
HD ENV – High Definition enveloping technique
