Времевата вълнова форма: Основата на вибрационния анализ

Определение: Какво е времева вълнова форма?

Сайтът времева вълна (известен също като сигнал във времевата област) е суровият, необработен сигнал от вибрационен преобразувател, като например акселерометър или сонда за близост. Това е графика, която изобразява моментната амплитуда на вибрацията по вертикалната (Y) ос спрямо времето по хоризонталната (X) ос. Това е директно представяне на физическото движение напред-назад на машината на мястото на сензора за кратък период от време.

Ролята на времевата вълнова форма в диагностиката

Докато честотен спектър (FFT) е основният инструмент за диагностициране на повечето повреди в машините в стационарен режим, а времевата форма на вълната е незаменим и допълващ инструмент. FFT изчислява честотното съдържание, *осреднено* за времето на извадката. По този начин понякога може да се замъглят краткотрайни, преходни или непериодични събития. Времевата форма на вълната обаче показва точно какво се е случило от момент на момент, което я прави по-добра за анализ на:

• Импулсивни събития: Ясно се виждат остри удари, които често са първият признак за дефекти на лагери или зъбни колела.
• Модулация и бийтове: Класическият модел на възход и падение побой се вижда най-ясно във времевата форма на вълната.
• Преходни събития: Може да улавя случайни, еднократни събития, които биха били осреднени в FFT.
• Отрязване на сигнала: Веднага показва дали сигналът от сензора е превишил входния диапазон на анализатора, което би направило FFT невалидно.
• Разтривания: Острите, изкривени сигнали от триене на ротора често са най-очевидни във формата на вълната.

Квалифициран анализатор винаги преглежда както спектъра, така и времевата форма на вълната, за да получи пълна картина на състоянието на машината.

Как да анализираме времева вълнова форма

Анализирането на времева форма на вълната включва изследване на нейната форма и ключови характеристики.

1. Пикова амплитуда

Максималната амплитуда (пик) във формата на вълната е пряка мярка за максималната сила или напрежение на дадено събитие. Висока пикова амплитуда в иначе нискоенергиен сигнал е силен индикатор за удари.

2. Обща форма

Една здрава, добре балансирана машина често ще има чиста, синусоидална форма на вълната при честотата на работната скорост. Изкривяванията в тази форма показват наличието на други честоти или сили. „Сплескан“ или „отрязан“ вид, например, е класически признак за механична хлабавост, при която движението на компонента е ограничено.

3. Повтарящи се модели и периодичност

Чрез поставяне на курсори върху графиката, анализаторът може да измери времето между повтарящите се събития.

• Измерването на времето между основните пикове дава период на основната вибрация, която може да бъде инвертирана, за да се намери нейната честота (Честота = 1 / Период).
• Търсенето на по-малки, повтарящи се удари, „въртящи се“ по основната форма на вълната, може да помогне за определяне на точната честота на повреди в лагерите или зъбните колела.

4. Статистически параметри

Статистическите стойности, изчислени от формата на времевата вълна, са мощни диагностични индикатори:

• RMS (средноквадратична стойност): Измерва общото енергийно съдържание на сигнала.
• Крест-фактор: Съотношението на амплитудата на пика към средноквадратичната стойност. Високият крест-фактор (>>3) показва наличието на силно въздействие.
• ексцес: Мярка за „пиковостта“ на сигнала. Високата стойност на ексцеса е силно чувствителна към ранни повреди в лагерите.

Вълнова форма срещу спектър: Партньорство

Времевата форма на вълната и честотният спектър са два различни изгледа на едни и същи данни и работят най-добре заедно:

• Сайтът спектър превъзхожда в разделянето на множество, близко разположени, стационарни честоти.
• Сайтът вълнова форма превъзхожда в показването на истинската амплитуда на въздействията и естеството на нестационарните събития.

Например, спектърът може да показва повишено ниво на шум, но формата на вълната ще разкрие, че причината е серия от нискоамплитудни, повтарящи се удари от развиваща се повреда на лагера.

← Обратно към основния индекс