Forståelse af fasen i vibrationsanalyse

Definition: Hvad er vibrationsfase?

Fase er en måling, der beskriver tidsforholdet mellem to signaler eller, mere almindeligt, timingen af et vibrationssignal i forhold til et specifikt referencepunkt på en roterende aksel. Det er et mål for, "hvor" vibrationen sker i forhold til akslens rotation. Fase måles typisk i grader, fra 0° til 360°, hvilket repræsenterer en fuld omdrejning af akslen.

Mens amplitude fortæller os, "hvor meget" en maskine vibrerer, og frekvens fortæller os, "hvor hurtigt", fortæller fase os, "hvordan den bevæger sig". Dette gør fase til et effektivt værktøj til at skelne mellem forskellige fejl, der kan opstå ved samme frekvens.

Hvordan måles fase?

For at måle fase kræves to signaler:

1. Et vibrationssignal: Dette er det primære signal fra et accelerometer eller en nærhedssonde, der måler maskinens vibration.
2. Et referencesignal: Dette er en tidsimpuls én gang pr. omdrejning leveret af en omdrejningstællerOmdrejningstælleren er rettet mod et reflekterende stykke tape eller en notgang på akslen og genererer en præcis puls hver gang referencemærket passerer sensoren.

Vibrationsanalysatoren måler derefter tidsforsinkelsen mellem omdrejningstællerpulsen og den første positive top i vibrationssignalet ved en bestemt frekvens (normalt 1x driftshastigheden). Den konverterer denne tidsforsinkelse til en vinkel, som er faseaflæsningen. En faseaflæsning på 90° betyder, at vibrationstoppen opstår en kvart omdrejning efter, at referencemærket passerer omdrejningstælleren.

Faseanalysens diagnostiske kraft

Fase er ikke bare et tal; det giver vigtig information om bevægelsens karakter. Ved at foretage fasemålinger på forskellige steder på en maskine kan en analytiker bekræfte eller udelukke specifikke diagnoser.

Bekræftelse af ubalance

Et klassisk tilfælde af simpel ubalance vil vise lignende faseaflæsninger (typisk inden for ±30°), når den måles i samme radiale retning (f.eks. vandret) på begge lejer i en rotor. Dette indikerer, at hele rotoren bevæger sig sammen og "trækkes" i samme retning på samme tid af det tunge punkt.

Diagnosticering af fejljustering

Fase er en af de mest definitive måder at diagnosticere akselforskydning på. Når der foretages aksiale fasemålinger på begge sider af en kobling, 180° faseforskydning (±30°) er en almindelig indikator for vinkelforskydning. Denne aflæsning viser, at når den ene aksel bevæger sig indad (positiv aksial), bevæger den anden aksel sig udad (negativ aksial), et tydeligt tegn på en drejende bevægelse ved koblingen.

At skelne mellem ubalance og en bøjet aksel

Både ubalance og en bøjet aksel kan forårsage vibrationer med høj 1x omdrejningstallet. Faseanalyse kan skelne mellem dem. Ved at tage aksiale faseaflæsninger i begge ender af den samme motor- eller pumpeaksel indikerer en faseforskel på 180°, at akslen er bøjet. Enderne bevæger sig i modsatte retninger, når "bøjlen" roterer.

Identifikation af strukturelle løse eller revnede fundamenter

Når faseaflæsningerne er uregelmæssige, ustabile eller ikke-repeterbare, tyder det ofte på mekanisk løshed. Hvis faseaflæsningerne ændrer sig markant, når man sammenligner maskinfoden med dens bundplade, indikerer det en løs ankerbolt eller et revnet fundament.

Bekræftelse af resonans

Når en maskins hastighed passerer gennem en resonans (en kritisk hastighed), vil fasen af 1x-vibrationen undergå et karakteristisk 90° skift præcis ved resonanstoppen og et fuldt 180° skift, når den passerer gennem hele resonansområdet. Dette er en definitiv måde at bekræfte en resonanstilstand på.

Et vigtigt værktøj til balancering

Fase er også uundværlig for RotorafbalanceringFaseaflæsningen angiver direkte den vinkelmæssige placering af det "tunge punkt" på rotoren i forhold til referencemærket. Dette fortæller teknikeren præcis, hvor korrektionsloddet skal placeres for at modvirke ubalancen.

Kort sagt arbejder en vibrationsanalytiker uden fasemåling kun med en del af billedet. Faseanalyse giver den afgørende kontekst om, hvordan en maskine bevæger sig, hvilket muliggør en langt højere grad af diagnostisk sikkerhed.

← Tilbage til hovedindekset