ISO 5348: Механични вибрации и удари – Механичен монтаж на акселерометри

Обобщение

ISO 5348 е фундаментален и изключително практичен стандарт за всеки анализатор на вибрации. Той разглежда критичен фактор, който пряко влияе върху качеството на данните: как акселерометър е физически прикрепен към машината. Стандартът определя различни методи за монтаж и описва как всеки метод влияе върху честотната характеристика на измерването. Следването на указанията в ISO 5348 е от съществено значение за получаване на точни и повторяеми данни за вибрациите, особено при измерване на високочестотни вибрации.

Съдържание (Концептуална структура)

Стандартът е структуриран така, че да предоставя ясни и практични съвети относно техниките за монтаж:

1. 1. Обхват и методи на монтаж:

   Този начален раздел определя целта на стандарта: да предостави ясни, технически насоки относно методите за закрепване на акселерометри към вибрираща повърхност, за да се осигурят точни данни. Тук е представена централната теза на стандарта: методът на монтаж е критична част от измервателната система и директно определя най-високата честота, при която могат да се събират надеждни данни. Лошата техника на монтаж ще действа като механичен филтър, отслабвайки или заглушавайки високочестотните вибрации, преди те да могат да бъдат измерени. След това разделът представя основните методи на монтаж, които ще бъдат оценени подробно: монтаж с шпилки, монтаж с лепило и магнитен монтаж, установявайки рамката за останалата част от документа.

2. 2. Монтаж на шпилки:

   Този метод е представен като оптимална, референтна техника за закрепване на акселерометър. Той включва пробиване на отвор в конструкцията на машината, нарязване на резба и след това завинтване на монтажния болт на акселерометъра директно в отвора. Стандартът определя, че монтажната повърхност трябва да бъде чиста, равна и гладка, с машинно обработена повърхност, ако е необходимо. Върху основата на сензора трябва да се нанесе тънък слой силиконова грес или подобна свързваща течност, за да се запълнят всички микроскопични кухини, като се увеличи максимално площта на контакт на повърхността и се подобри предаването на високочестотна енергия. Този метод осигурява възможно най-висока твърдост на монтажа, което от своя страна води до най-високата монтирана резонансна честота. Това гарантира, че сензорът може точно да измерва възможно най-широкия диапазон от честоти, без измерването му да бъде повлияно от резонанса на самия монтаж. Той се счита за еталон за всички други методи и е от съществено значение за инсталации за постоянно наблюдение, високочестотни диагностични тестове (като за лагери и зъбни колела) и за калибриране на сензори.

3. 3. Монтаж с лепило:

   Този раздел описва подробно използването на лепила като полуперманентно решение за монтаж, често използвано, когато пробиването в машината не е практично или разрешено. Стандартът разграничава различните видове лепила. За най-добри резултати се препоръчва твърдо, твърдо лепило, като цианоакрилат („супер лепило“) или двукомпонентна епоксидна смола. Ключовият принцип е да се използва минимално количество лепило, за да се създаде много тънка, твърда свързваща линия между основата на сензора и повърхността на машината. Дебело или меко лепило (като силиконова гума) ще действа като амортисьор, силно ограничавайки високочестотния отклик. Когато се извърши правилно върху правилно подготвена повърхност, твърдото лепило може да постигне използваем честотен диапазон, който е почти толкова висок, колкото този на шпилка, което го прави жизнеспособна алтернатива за много диагностични приложения. Стандартът обхваща и използването на основи, монтирани с лепило, които са малки метални подложки, залепени към машината, за да осигурят повтарящо се място за закрепване на сензор, монтиран с шпилка.

4. 4. Магнитен монтаж:

   Тази глава обсъжда използването на магнитни основи, които са изключително често срещани за преносими, събиране на данни въз основа на маршрут поради тяхното удобство. Стандартът обаче подчертава, че това удобство е със значителна цена за качеството на данните. Магнитното крепление е по своята същност по-малко твърдо от креплението с шпилка или лепило. Освен това, магнитът добавя значителна маса към акселерометъра. Тази комбинация от по-ниска твърдост и по-висока маса драстично понижава монтираната резонансна честота на сензорната система, което силно ограничава използваемия горен честотен диапазон на измерването. Стандартът ясно посочва, че високочестотните данни (обикновено над 2000 Hz), събрани с магнит, често са ненадеждни. Той предоставя практически насоки за максимизиране на качеството на магнитното крепление: използвайте силен, „двуполюсен“ магнит, уверете се, че контактните повърхности са идеално чисти и плоски, и прилагайте твърд натиск, когато закрепвате магнита към машината.

5. 5. Други методи (сонди):

   Този раздел разглежда използването на ръчни сонди, често наричани „стингери“, които понякога се използват за бързи проверки или в труднодостъпни места. Стандартът силно не препоръчва тази практика за всяка сериозна диагностична работа. Човешкото тяло е много ефективен нискочестотен филтър и демпфер и е невъзможно да се държи сонда с постоянен натиск или под идеално перпендикулярен ъгъл. В резултат на това се оказва, че този метод е силно неповторим и честотната му характеристика е силно ограничена, често до по-малко от 1000 Hz. Въпреки че сондата може да потвърди наличието на много голяма, нискочестотна вибрация (като тежък дисбаланс), тя е напълно неподходяща за надежден анализ на тенденциите или за откриване на високочестотни повреди, като дефекти на лагери и зъбни колела.

6. 6. Подготовка на повърхността и окабеляване:

   Този последен раздел предоставя важни, практични съвети за осигуряване на качеството на данните, независимо от използвания метод на монтаж. Той подчертава, че монтажната повърхност трябва да бъде правилно подготвена. Това включва осигуряване на възможно най-равна и гладка повърхност и отстраняване на всякаква боя, ръжда или замърсявания, за да се осигури директен контакт метал-метал (или метал-лепило-метал). За монтаж с шпилки се посочва необходимостта от обработка на повърхността, ако повърхността не е идеално равна. Стандартът предоставя и важни насоки за окабеляването на сензорите. Препоръчва кабелът да бъде здраво завързан към конструкцията на кратко разстояние от сензора. Това осигурява облекчаване на опъна за конектора и, което е по-важно, предотвратява движението на кабела. Ако кабелът се люлее по време на измерване, той може да генерира нискочестотен електрически сигнал поради трибоелектричния ефект, който може да замърси истинския вибрационен сигнал и да доведе до грешни данни.

Ключови понятия

• Честотната характеристика е ключова: Централната тема на стандарта е, че методът на монтаж действа като механичен филтър. Лошият монтаж (като магнит) добавя маса и намалява твърдостта, създавайки нискочестотен филтър, който прекъсва високочестотните вибрации, преди те дори да достигнат до сензора.
• Сковаността е от първостепенно значение: За да се предават точно високочестотни вибрации, връзката между сензора и машината трябва да бъде възможно най-твърда и лека. Ето защо директният монтаж с шпилки е по-добър от всички други методи.
• Компромис между удобство и точност: Стандартът ясно посочва, че има директен компромис. Магнитните стойки са удобни за събиране на данни въз основа на маршрут, но анализаторът трябва да приеме, че използваемият честотен диапазон е компрометиран. За анализ на високочестотни лагери или зъбни колела, силно се предпочита стойка с шпилка или лепило.
• Повторяемост: Спазването на указанията на стандарта, като например използването на монтажни подложки за повторяемо поставяне на сензорите, е от решаващо значение за добрия анализ на тенденциите, тъй като гарантира, че промените в данните се дължат на състоянието на машината, а не на вариации в техниката на измерване.

← Обратно към основния индекс