ISO 13373-1: Мониторинг на състоянието и диагностика на машини – Мониторинг на вибрационните условия – Част 1: Общи процедури

Обобщение

ISO 13373-1 установява систематична и повтаряема процедура за извършване на измервания и анализ на вибрации като част от програма за мониторинг на състоянието. Той служи като основно ръководство „как да“ за създаване на програма за мониторинг, като описва подробно всичко - от избора на точки за измерване и параметри до събирането на данни и основния анализ. Целта е да се гарантира, че събраните данни за вибрациите са последователни, надеждни и подходящи за откриване на промени в състоянието на машината във времето. Този стандарт по същество формализира най-добрите практики за... събиране на данни въз основа на маршрут.

Съдържание (Концептуална структура)

Стандартът предоставя стъпка по стъпка ръководство за установяване на надеждна рутина за мониторинг на вибрациите:

1. 1. Обхват и цели:

   Тази основополагаща глава изрично определя целта на стандарта, която е да се установи общ, систематичен и повтаряем набор от процедури за целия процес на мониторинг на вибрационните условия. Основната цел е да се гарантира, че данните за вибрациите се получават по последователен и надежден начин, което ги прави подходящи за предназначението им: откриване на промени в динамичното поведение на машината във времето. Стандартът е проектиран да бъде процедурната основа за създаване на нова програма за мониторинг на вибрациите или за одит на съществуваща. В него се подчертава, че чрез следване на тези процедури организацията може да създаде висококачествена база данни за историята на вибрациите на машините, което е основната предпоставка за ефективно откриване на повреди, анализ на тенденциите и диагностика. В него се пояснява, че тази част от стандарта обхваща общата методология, докато следващите части (напр. ISO 13373-2) предоставят по-подробни диагностични техники.

2. 2. Измерване и избор на сензор:

   Тази глава разглежда критичните решения, които формират основата на всяко измерване на вибрации. Тя налага структуриран подход при избора на точки за измерване, като подчертава, че те трябва да са възможно най-близо до лагерите на машината, за да се уловят точно силите, предавани от ротора. Предоставя подробни насоки относно ориентацията на измерванията (хоризонтална, вертикална, аксиална), за да се осигури пълна триизмерна картина на движението на машината. Значителна част от този раздел е посветена на избора на сензори, обяснявайки компромисите между различните типове преобразуватели. Подчертава се, че... акселерометър е най-често срещаният избор поради широкия си честотен диапазон и устойчивост, но също така обсъжда използването на сонди за скорост и безконтактни сонди за близост за специфични приложения. Най-важното е, че се подчертава, че качеството на данните е пряко зависимо от метода на монтаж на сензора, като се дава силна препоръка за използване на постоянни шпилки за най-висококачествени и най-повторяеми данни и се позовават на подробните насоки в ISO 5348.

3. 3. Параметри на измерване:

   Този раздел е може би най-техническият, тъй като той диктува настройките в колектора на данни, които определят качеството и полезността на спектралните и вълновите данни. Той предоставя подробна методология за избор на тези параметри въз основа на конкретната машина и потенциалните повреди, които се наблюдават. Ключовите параметри, които се разглеждат, включват:

   • Честотен диапазон (Fmax): Стандартът обяснява как да се избере максималната честота за измерването. Тя трябва да е достатъчно висока, за да улови интересуващите ни сигнали, като например високочестотните тонове от дефекти на лагерите или зъбна мрежа, без да е толкова висок, че да внася ненужен шум.
   • Резолюция: Това се отнася до броя на редовете в Бързо преобразуване (FFT) спектър. Стандартът предоставя насоки за избор на разделителна способност, достатъчна за разделяне на близко разположени честотни компоненти, което е от решаващо значение за идентифициране на страничните ленти около честотата на зацепване на зъбно колело или за разграничаване на близко разположени скорости на работа в многовалова машина.
   • Осредняване: Стандартът обяснява използването на осредняване на сигнала за подобряване на съотношението сигнал/шум и осигуряване на по-стабилно и повторяемо измерване. Той описва различни видове осредняване, като например осредняване на RMS и задържане на пикове, и кога да се прилагат.
   • Прозорец: Това обяснява необходимостта от прилагането на функция за прозорци (като прозорец на Ханинг) към данните за времето преди извършване на FFT, за да се минимизира грешка, известна като спектрално изтичане.
4. 4. Процедури за събиране на данни:

   Тази глава преминава от настройката към изпълнението, предоставяйки строга процедура за самото събиране на данни. Основният фокус е върху гарантирането, че всяко направено измерване е сравнимо с всички минали и бъдещи измервания. Тя поставя силен акцент върху документирането на работните условия на машината по време на теста, включително скоростта на въртене, натоварването, температурата и всички други съответни променливи на процеса. Това е от решаващо значение, защото промяната в тези условия може значително да промени вибрационната сигнатура на машината и без този контекст промяната във вибрациите може да бъде погрешно интерпретирана като развиваща се повреда. Стандартът предоставя и контролен списък за проверка на целостта на измервателната верига преди събиране на данни, като се гарантира, че сензорът е правилно монтиран, кабелът е в добро състояние и настройките на устройството за събиране на данни са правилни.

5. 5. Анализ и оценка на данните:

   След като са събрани висококачествени данни, тази глава предоставя рамката за тяхната интерпретация. Тя формализира двустранния подход към оценката, въведен за първи път в стандарти като ISO 10816-1Първият метод е **сравнение на абсолютни граници**, при което измерената стойност на широколентовата вибрация се сравнява с предварително дефинирани таблици за тежест (напр. от серията ISO 10816), за да се определи дали машината е в „добро“, „задоволително“ или „незадоволително“ състояние. Вторият и по-мощен метод е **анализ на тенденциите**. Това включва нанасяне на стойностите на измерванията във времето, за да се установи стабилна базова линия и след това търсене на значителни отклонения от тази базова линия. Стандартът подчертава, че откриването на промяна често е по-важно от абсолютната стойност. Той предоставя методологията за задаване на нива на аларми „Предупреждение“ и „Изключване“, базирани на данни – например, задаване на предупреждение, ако вибрацията се удвои (увеличение от 100%), и изключване, ако се удвои (увеличение от 400%) от нормалната си базова линия, дори ако абсолютните стойности все още са в приемлива зона.

6. 6. Основна идентификация на повреди:

   Тази последна глава служи като въведение в процеса на диагностика. Докато основният фокус на Част 1 е върху събирането и откриването на данни, този раздел преодолява разликата с диагностиката, като обяснява основния принцип, че различните механични и електрически повреди генерират уникални, разпознаваеми модели в данните за вибрациите. Той въвежда концепцията за корелация на специфични честоти в FFT спектър към техните физически източници на машината. Например, това обяснява, че висок пик при точно един път скоростта на движение (1X) обикновено е показателен за дисбаланс, докато висок пик при 2X скорост на бягане често сочи към несъответствиеОписва се също как високочестотните, несинхронни пикове могат да бъдат свързани с дефекти на лагеритеТази глава предоставя основните знания, необходими на анализатора, за да започне процеса на анализ на първопричините, който е предмет на по-напреднали стандарти от серията ISO 13373.

Ключови понятия

• Последователност и повторяемост: Централната тема на стандарта. Програмата за мониторинг е безполезна, ако данните не се събират по последователен начин. ISO 13373-1 предоставя правилата за постигане на това.
• Качество на данните: Стандартът поставя силен акцент върху факторите, които влияят върху качеството на данните, особено монтажа на преобразувателя и избора на подходящи настройки за измерване (напр. честотен диапазон, разделителна способност).
• Фондация за програма: Този стандарт не е диагностично ръководство, което ви казва как да идентифицирате конкретни неизправности. Вместо това, той е основната първа стъпка, която ви казва как правилно да *съберете данните*, които ще бъдат използвани за диагностика (което е обхванато в други стандарти, като ISO 13373-2 и -3).

← Обратно към основния индекс