Vrcholová vs. mezivrcholová amplituda ve vibrační analýze

Definice: Rozlišování mezi vrcholem a vrcholem-vrcholem

Vrchol (Pk) a Vrchol-vrchol (Pk-Pk) jsou dva z hlavních způsobů kvantifikace amplitudy neboli magnitudy vibračního signálu. Ačkoli spolu úzce souvisejí, měří různé aspekty tvaru vlny a používají se k různým diagnostickým účelům.

Špičková (Pk) amplituda

Vrcholová hodnota představuje maximální odchylku tvaru vlny od její nulové nebo rovnovážné polohy v jednom směru (kladném nebo záporném). Zachycuje jeden nejintenzivnější moment vibračního cyklu. Pokud je tvar vlny symetrický, budou kladné a záporné vrcholové hodnoty stejné.

Amplituda mezi špičkami (Pk-Pk)

Hodnota Peak-to-Peak je celková vzdálenost nebo posunutí měřené od maximálního kladného vrcholu k maximálnímu zápornému vrcholu tvaru vlny. Představuje plný rozsah pohybu nebo celkovou výchylku vibrující součásti během jednoho cyklu.

Pro jednoduchou, symetrickou sinusovou vlnu je vztah přímočarý:

Vrchol-vrchol = 2 × vrchol

Avšak pro složité průběhy vln, které se nacházejí ve skutečných strojích, nemusí tento jednoduchý vztah platit, pokud signál není symetrický kolem nulové čáry.

Kdy použít měření vrcholu (Pk)

Amplituda vrcholu je nejužitečnější pro indikaci úrovně krátkodobých, vysokoenergetických událostí nebo nárazů. Je to míra maximálního napětí nebo síly působící na součást. Měření vrcholů jsou proto obzvláště cenná pro:

• Detekce dopadů: Prasklý zub ozubeného kola, vážná vada ložiska nebo uvolněné součásti vygenerují ostré nárazy, které způsobí vysoké špičkové hodnoty v časovém průběhu.
• Posouzení stresu: Protože napětí často souvisí s maximálním průhybem, může být špičková hodnota lepším ukazatelem potenciálního únavového selhání než průměrná hodnota, jako je efektivní hodnota (RMS).
• Nastavení ochranných alarmů: U některých strojů mohou být alarmy nastaveny na špičkové hodnoty, aby se zabránilo náhlým a škodlivým událostem.

Špičkové hodnoty se obvykle používají při analýze signálů zrychlení, protože zdůrazňují impulzivní síly uvnitř stroje.

Kdy použít měření mezi vrcholy (Pk-Pk)

Amplituda mezi vrcholy je měřením volby, když je primárním problémem celkový posun nebo zdvih součásti. Jeho nejdůležitější aplikací je:

• Analýza vůle: Posunutí Pk-Pk se používá k určení, zda se rotující hřídel pohybuje dostatečně, aby se dotkla stacionárních částí, jako jsou ložisková tělesa nebo těsnění. Poskytuje přímé měření fyzického prostoru, který vibrující část zabírá.
• Monitorování vibrací hřídele: U kritických turbínových strojů monitorovaných pomocí bezdotykových sond jsou limity vibrací a alarmy téměř vždy specifikovány v mezivrcholovém posunutí (např. v mils nebo mikrometrech).
• Analýza nízkorychlostních strojů: U velmi pomalu se pohybujících strojů je celkový pohyb součástí často nejdůležitějším ukazatelem stavu.

Porovnání s RMS

Je důležité porovnat tato měření s RMS (střední kvadratická hodnota) hodnota, která měří celkový energetický obsah vibrace.

• RMS je nejlepší pro sledování celkového stavu strojů a splňuje mezinárodní normy pro intenzitu vibrací.
• Vrchol je nejlepší pro detekci impulzivních událostí a posouzení maximálního stresu.
• Od vrcholu k vrcholu je nejlepší pro vyhodnocení celkového pohybu a vůlí.

Komplexní analýza často zahrnuje zkoumání všech tří parametrů. Poměr vrcholové hodnoty k efektivní hodnotě (RMS), známý jako Činitel amplitudy, je sám o sobě silným diagnostickým indikátorem. Vysoký činitel výkyvu indikuje přítomnost ostrých nárazů v signálu, i když je celková energie (RMS) nízká, což často poukazuje na rané stádium poruch ložisek nebo převodů.

← Zpět na hlavní index