RMS (средноквадратична стойност): Стандарт за интензивност на вибрациите

Определение: Какво е RMS?

RMSили Средноквадратично, е статистически метод за измерване на величината на променлив сигнал, като например променливо напрежение или механична вибрация. Това е най-широко използваното и най-важно измерване за оценка на цялостното състояние на въртяща се машина. RMS стойността на вибрационния сигнал е мярка за общото му енергийно съдържание и е пряко свързана с разрушителната способност на вибрацията.

Математически се изчислява чрез вземане на квадратен корен от средната стойност (или осреднената стойност) на квадратите на сигнала за определен период от време. Този процес дава резултат, еквивалентен на стойността на постоянния ток, която би произвела същото количество топлина или енергия.

Защо RMS е предпочитаният показател за състоянието на машините?

Въпреки че пиковите стойности и стойностите от пик до пик са полезни за специфична диагностика, RMS е превъзходният параметър за проследяване на общото състояние на машината поради няколко ключови причини:

• Пряко свързано с енергията: Разрушителната сила на вибрациите във времето е свързана с енергийното им съдържание, а не само с максималните им пикове. RMS е единственото измерване, което точно отразява тази обща енергия. Ето защо то корелира добре с умората и износването на компонентите.
• Взема предвид цялата форма на вълната: За разлика от пиковото измерване, което вижда само една точка, RMS стойността взема предвид цялата история на сигнала по време на периода на измерване. Това го прави много по-стабилно, повторяемо и надеждно измерване.
• По-малко чувствителни към случайни въздействия: Единичен, неповтарящ се удар или сътресение може да причини голям скок в пиковата стойност, което може да задейства фалшива аларма. RMS стойността, бидейки средна стойност, е много по-малко повлияна от подобни случайни събития и е по-добър индикатор за непрекъснатото работно състояние на машината.
• Основата за международните стандарти: Глобални стандарти за интензивност на вибрациите на машините, като например ISO 20816 и серия 10816, посочете техните граници на аларми и изключване по отношение на RMS скорост (mm/s)Използването на RMS позволява директно сравнение на състоянието на машината спрямо тези широко приети индустриални показатели.

Връзката между RMS и пик

За перфектна, чиста синусоидална вълна има проста математическа връзка между RMS и пиковата амплитуда:

RMS = Пик / √2 ≈ 0,707 × Пик

Тази връзка обаче е вярна само за чиста синусоида. Вибрациите на машините в реалния свят са сложни и съдържат много честоти, а понякога и импулсивни изблици. За тези сложни сигнали, коефициентът на просто преобразуване не се прилага. Съотношението на пиковата стойност към RMS стойността е известно като Крест-факторВисокият крест-фактор (по-голям от 3) е индикатор, че сигналът съдържа удари, което само по себе си е ценна диагностична улика.

RMS на какво? Скорост, ускорение или преместване?

RMS може да се приложи към всеки параметър на измерване. Въпреки това, за общо предназначение за мониторинг на състоянието на машините в най-честотния честотен диапазон (приблизително 10 Hz до 1000 Hz), RMS скорост е индустриалният стандарт. Това е така, защото:

• Дадено ниво на RMS скорост съответства на постоянно ниво на интензивност на вибрациите в широк диапазон от скорости и типове машини.
• Той осигурява най-„плоския“ отклик, което означава, че е еднакво чувствителен към проблеми като дисбаланс при ниски честоти и проблеми с лагерите при по-високи честоти.

Въпреки че RMS скоростта е стандартът за общи аларми, анализаторите ще разгледат и RMS ускорението за проблеми с висока честота и RMS изместването за проблеми с много ниска честота.

Как да използвате RMS в програма за прогнозна поддръжка

1. Установете базова линия: Измерете средноквадратичната скорост на нова или здрава машина, за да установите базова линия.
2. Тенденция на данните: Правете редовни измервания (например месечно) и начертавайте RMS стойностите във времето.
3. Задаване на аларми: Задайте нива на аларми „Тревога“ и „Опасност“ въз основа на стандартите ISO или статистическа промяна от базовата линия (напр. Тревога при 2x базова линия, Опасност при 5x базова линия).
4. Анализирайте промените: Когато се задейства RMS аларма, това сигнализира за необходимостта от по-подробен анализ (използвайки FFT, фаза и др.), за да се диагностицира конкретната първопричина за проблема.

Чрез постоянно проследяване на RMS вибрациите, програмата за поддръжка може ефективно да следи състоянието на машините и да премине от реактивна към прогнозна стратегия за поддръжка.

← Обратно към основния индекс