RMS (Root Mean Square): Standard pro intenzitu vibrací

Definice: Co je RMS?

RMSnebo Root Mean Square, je statistická metoda měření velikosti proměnného signálu, jako je střídavé napětí nebo mechanické vibrace. Je to nejrozšířenější a nejdůležitější měření pro posouzení celkového stavu rotačního stroje. Hodnota RMS vibračního signálu je měřítkem jeho celkového energetického obsahu a přímo souvisí s destruktivní schopností vibrací.

Matematicky se vypočítá jako druhá odmocnina z průměru (nebo průměru) druhých mocnin hodnot signálu za určité časové období. Tento proces dává výsledek, který je ekvivalentní hodnotě stejnosměrného proudu, která by produkovala stejné množství tepla nebo energie.

Proč je RMS preferovaným měřítkem stavu strojů?

Zatímco hodnoty Peak a Peak-to-Peak jsou užitečné pro specifickou diagnostiku, RMS je z několika klíčových důvodů nadřazeným parametrem pro sledování trendů celkového stavu stroje:

• Přímo souvisí s energií: Ničivá síla vibrací v čase souvisí s jejich energetickým obsahem, nikoli pouze s jejich maximálními vrcholy. RMS je jediné měření, které přesně odráží tuto celkovou energii. Proto dobře koreluje s únavou a opotřebením součástí.
• Zohledňuje celý tvar vlny: Na rozdíl od měření vrcholu, které vidí pouze jeden bod, hodnota RMS bere v úvahu celou historii signálu během jeho měřicího období. Díky tomu je měření mnohem stabilnější, opakovatelnější a robustnější.
• Méně citlivé na náhodné nárazy: Jediný, neopakující se otřes nebo náraz může způsobit velký nárůst vrcholové hodnoty, což by mohlo spustit falešný poplach. Hodnota RMS, která je průměrem, je mnohem méně ovlivněna takovými náhodnými událostmi a je lepším ukazatelem nepřetržitého provozu stroje.
• Základ pro mezinárodní standardy: Globální standardy pro intenzitu vibrací strojů, jako například ISO 20816 a řady 10816, specifikujte jejich limity pro alarmy a vypnutí z hlediska RMS rychlost (mm/s)Použití RMS umožňuje přímé porovnání stavu stroje s těmito široce uznávanými oborovými standardy.

Vztah mezi efektivní hodnotou (RMS) a vrcholem (Peak)

Pro dokonalou, čistou sinusovou vlnu existuje jednoduchý matematický vztah mezi efektivní hodnotou (RMS) a amplitudou vrcholu:

RMS = Špička / √2 ≈ 0,707 × Špička

Tento vztah však platí pouze pro čistou sinusovou vlnu. Vibrace strojů v reálném světě jsou složité a obsahují mnoho frekvencí a někdy i impulzivní výbuchy. Pro tyto složité signály se jednoduchý převodní faktor nepoužije. Poměr špičkové hodnoty k efektivní hodnotě se nazývá Činitel amplitudyVysoký faktor výkyvu (větší než 3) je indikátorem, že signál obsahuje nárazy, což je samo o sobě cennou diagnostickou stopou.

RMS čeho? Rychlosti, zrychlení nebo posunutí?

RMS lze použít pro jakýkoli měřený parametr. Pro všeobecné monitorování stavu strojů v nejběžnějším frekvenčním rozsahu (přibližně 10 Hz až 1 000 Hz) však... RMS rychlost je průmyslovým standardem. Je to proto, že:

• Daná úroveň efektivní hodnoty rychlosti (RMS) odpovídá konzistentní úrovni intenzity vibrací v širokém rozsahu rychlostí a typů strojů.
• Poskytuje „nejplošší“ odezvu, což znamená, že je stejně citlivý na problémy, jako je nevyváženost při nízkých frekvencích a problémy s ložisky při vyšších frekvencích.

Zatímco efektivní hodnota rychlosti (RMS) je standardem pro celkové alarmy, analytici se budou zabývat také efektivním zrychlením (RMS) u problémů s vysokými frekvencemi a efektivním posunem (RMS) u problémů s velmi nízkými frekvencemi.

Jak používat RMS v programu prediktivní údržby

1. Stanovení základní linie: Změřte efektivní hodnotu rychlosti (RMS) na novém nebo zdravém stroji pro stanovení základní hodnoty.
2. Trendování dat: Pravidelně odečtěte hodnoty (např. měsíčně) a zaznamenejte hodnoty RMS v čase.
3. Nastavení budíků: Nastavte úrovně alarmů „Výstraha“ a „Nebezpečí“ na základě norem ISO nebo statistické změny od základní hodnoty (např. Výstraha při 2x základní hodnoty, Nebezpečí při 5x základní hodnoty).
4. Analyzovat změny: Když se spustí alarm RMS, signalizuje to potřebu podrobnější analýzy (pomocí FFT, fáze atd.) k diagnostice konkrétní příčiny problému.

Díky konzistentnímu sledování trendu vibrací RMS může program údržby efektivně monitorovat stav stroje a přecházet z reaktivní na prediktivní strategii údržby.

← Zpět na hlavní index