Časový průběh: Základ vibrační analýzy

Definice: Co je to časový průběh?

Na stránkách časový průběh (také známý jako signál v časové doméně) je nezpracovaný signál z vibračního snímače, jako je akcelerometr nebo přibližovací sonda. Jedná se o graf, který znázorňuje okamžitou amplitudu vibrací na svislé ose (Y) v závislosti na čase na vodorovné ose (X). Jedná se o přímé znázornění fyzického pohybu stroje tam a zpět v místě senzoru po krátkou dobu.

Role časového průběhu v diagnostice

Zatímco frekvenční spektrum (FFT) Jelikož je časový průběh primárním nástrojem pro diagnostiku většiny poruch strojů v ustáleném stavu, je nepostradatelným a doplňkovým nástrojem. FFT vypočítává frekvenční obsah *zprůměrovaný* za čas vzorku. Přitom může někdy zakrýt krátkodobé, přechodné nebo neperiodické jevy. Časový průběh však ukazuje přesně to, co se stalo z okamžiku na okamžik, což ho činí vhodnějším pro analýzu:

• Impulzivní události: Jasně ukazuje ostré nárazy, které jsou často prvním příznakem vad ložisek nebo převodů.
• Modulace a doby: Klasický vzorec vzestupu a pádu porážka je nejzřetelněji vidět v časovém průběhu.
• Přechodné jevy: Dokáže zachytit náhodné, jednorázové události, které by byly zprůměrovány v FFT.
• Ořezávání signálu: Okamžitě se zobrazí, zda signál senzoru překročil vstupní rozsah analyzátoru, což by zneplatnilo FFT.
• Tření: Ostré, zkreslené signály z tření rotoru jsou často nejzřetelnější ve tvaru vlny.

Zkušený analytik vždy zkontroluje spektrum i časový průběh, aby získal úplný obraz o stavu stroje.

Jak analyzovat časový průběh

Analýza časového průběhu zahrnuje zkoumání jeho tvaru a klíčových charakteristik.

1. Vrcholová amplituda

Maximální amplituda (vrchol) ve tvaru vlny je přímým měřítkem maximální síly nebo napětí události. Vysoká vrcholová amplituda v jinak nízkoenergetickém signálu je silným indikátorem nárazů.

2. Celkový tvar

Zdravý a dobře vyvážený stroj bude mít často čistý, sinusový průběh na frekvenci provozních otáček. Zkreslení v tomto tvaru naznačuje přítomnost jiných frekvencí nebo sil. Například „zploštělý“ nebo „oříznutý“ vzhled je klasickým znakem mechanické vůle, kdy je pohyb součásti omezen.

3. Opakující se vzorce a periodicita

Umístěním kurzorů na graf může analytik měřit čas mezi opakujícími se událostmi.

• Měření času mezi hlavními vrcholy dává období základní vibrace, kterou lze invertovat, abychom našli její frekvenci (Frekvence = 1 / Perioda).
• Hledání menších, opakujících se nárazů „jedoucích“ na hlavním průběhu může pomoci určit přesnou frekvenci poruch ložisek nebo převodů.

4. Statistické parametry

Statistické hodnoty vypočítané z časového průběhu jsou účinnými diagnostickými indikátory:

• RMS (střední kvadratická hodnota): Měří celkový energetický obsah signálu.
• Činitel amplitudy: Poměr amplitudy vrcholu k hodnotě RMS. Vysoký činitel výkyvu (>>3) indikuje přítomnost silného nárazu.
• Kurtosa: Míra „špičkovitosti“ signálu. Vysoká hodnota špičatosti je vysoce citlivá na poruchy ložiska v rané fázi.

Vlnový tvar vs. spektrum: Partnerství

Časový průběh a frekvenční spektrum jsou dva různé pohledy na stejná data a nejlépe fungují společně:

• Na stránkách spektrum vyniká v oddělování více, blízko sebe rozmístěných, ustálených frekvencí.
• Na stránkách vlnová křivka vyniká v ukazování skutečné amplitudy dopadů a povahy nestacionárních jevů.

Například spektrum může vykazovat zvýšenou hladinu šumu, ale průběh vlny odhalí, že příčinou je série nízkoamplitudových, opakujících se nárazů z rozvíjející se poruchy ložiska.

← Zpět na hlavní index