ISO 13373-1: Tilstandsovervågning og diagnosticering af maskiner – Overvågning af vibrationstilstand – Del 1: Generelle procedurer

Oversigt

ISO 13373-1 etablerer en systematisk og repeterbar procedure til udførelse af vibrationsmålinger og -analyser som en del af et tilstandsovervågningsprogram. Den fungerer som en grundlæggende "hvordan"-vejledning til opsætning af et overvågningsprogram, der beskriver alt fra valg af målepunkter og parametre til dataindsamling og grundlæggende analyse. Målet er at sikre, at de indsamlede vibrationsdata er konsistente, pålidelige og egnede til at detektere ændringer i en maskins tilstand over tid. Denne standard formaliserer i bund og grund bedste praksis for... rutebaseret dataindsamling.

Indholdsfortegnelse (konceptuel struktur)

Standarden giver en trinvis vejledning til etablering af en robust vibrationsovervågningsrutine:

1. 1. Omfang og mål:

   Dette grundlæggende kapitel definerer eksplicit standardens formål, som er at etablere et generisk, systematisk og gentageligt sæt af procedurer for hele processen med overvågning af vibrationstilstand. Det primære mål er at sikre, at vibrationsdata indsamles på en ensartet og pålidelig måde, hvilket gør dem egnede til det tilsigtede formål: at detektere ændringer i en maskines dynamiske adfærd over tid. Standarden er designet til at være den proceduremæssige rygrad for opsætning af et nyt vibrationsovervågningsprogram eller for revision af et eksisterende. Den understreger, at en organisation ved at følge disse procedurer kan oprette en database af høj kvalitet over maskinens vibrationshistorik, hvilket er den essentielle forudsætning for effektiv fejldetektion, trendanalyse og diagnosticering. Den præciserer, at denne del af standarden dækker den generelle metode, mens efterfølgende dele (f.eks. ISO 13373-2) giver mere detaljerede diagnostiske teknikker.

2. 2. Måling og sensorvalg:

   Dette kapitel dykker ned i de kritiske beslutninger, der danner grundlaget for enhver vibrationsmåling. Det kræver en struktureret tilgang til udvælgelse af målepunkter og understreger, at de skal være så tæt som muligt på maskinens lejer for præcist at registrere de kræfter, der overføres fra rotoren. Det giver detaljeret vejledning i målingernes retning (horisontal, lodret, aksial) for at sikre et komplet tredimensionelt billede af maskinens bevægelse. En betydelig del af dette afsnit er dedikeret til valg af sensor og forklarer afvejningerne mellem forskellige transducertyper. Det fremhæver, at accelerometer er det mest almindelige valg på grund af dets brede frekvensområde og robusthed, men diskuterer også brugen af hastighedsprober og berøringsfri nærhedsprober til specifikke anvendelser. Afgørende er det, at datakvaliteten er direkte afhængig af sensorens monteringsmetode, og det anbefales kraftigt at bruge permanente stiftmonteringer for at opnå data af højeste kvalitet og de mest repeterbare data, og der henvises til de detaljerede retningslinjer i ISO 5348.

3. 3. Måleparametre:

   Dette afsnit er uden tvivl det mest tekniske, da det dikterer indstillingerne i dataindsamleren, der bestemmer kvaliteten og anvendeligheden af spektral- og bølgeformdataene. Det giver en detaljeret metode til at vælge disse parametre baseret på den specifikke maskine og de potentielle fejl, der overvåges. Nøgleparametre, der er dækket, omfatter:

   • Frekvensområde (Fmax): Standarden forklarer, hvordan man vælger den maksimale frekvens for målingen. Denne skal være høj nok til at fange de interessante signaturer, såsom højfrekvente toner fra lejefejl eller gearnet, uden at være så høj, at det skaber unødvendig støj.
   • Opløsning: Dette refererer til antallet af linjer i FFT Standarden giver vejledning i valg af en opløsning, der er tilstrækkelig til at adskille tætliggende frekvenskomponenter, hvilket er afgørende for at identificere sidebånd omkring en tandhjulsfrekvens eller skelne mellem tætliggende driftshastigheder i en flerakslet maskine.
   • Gennemsnit: Standarden forklarer brugen af signalgennemsnit til at forbedre signal-støj-forholdet og give en mere stabil og repeterbar måling. Den beskriver forskellige typer af gennemsnitsberegning, såsom RMS-gennemsnit og peak hold, og hvornår de skal anvendes.
   • Vinduesinddeling: Dette forklarer nødvendigheden af at anvende en vinduesfunktion (som et Hanning-vindue) til tidsdataene før FFT'en udføres for at minimere en fejl kendt som spektral lækage.
4. 4. Dataindsamlingsprocedurer:

   Dette kapitel går fra opsætning til udførelse og giver en stringent procedure for selve dataindsamlingen. Det primære fokus er på at sikre, at hver måling er sammenlignelig med alle tidligere og fremtidige målinger. Der lægges stor vægt på at dokumentere maskinens driftsforhold på testtidspunktet, herunder dens rotationshastighed, belastning, temperatur og alle andre relevante procesvariabler. Dette er kritisk, fordi en ændring i disse forhold kan ændre en maskines vibrationssignatur betydeligt, og uden denne kontekst kan en ændring i vibration misfortolkes som en udviklende fejl. Standarden indeholder også en tjekliste til verifikation af målekædens integritet før dataindsamling, hvor det sikres, at sensoren er korrekt monteret, at kablet er i god stand, og at dataindsamlerens indstillinger er korrekte.

5. 5. Dataanalyse og evaluering:

   Når data af høj kvalitet er indsamlet, giver dette kapitel rammerne for deres fortolkning. Det formaliserer den tostrengede tilgang til evaluering, der først blev introduceret i standarder som ISO 10816-1Den første metode er **sammenligning af absolutte grænser**, hvor den målte bredbåndsvibrationsværdi sammenlignes med foruddefinerede sværhedsgradsdiagrammer (f.eks. fra ISO 10816-serien) for at bestemme, om maskinen er i en "God", "Tilfredsstillende" eller "Utilfredsstillende" tilstand. Den anden, og mere kraftfulde, metode er **trendanalyse**. Dette involverer at plotte måleværdier over tid for at etablere en stabil basislinje og derefter lede efter signifikante afvigelser fra denne basislinje. Standarden understreger, at det ofte er vigtigere at detektere en ændring end den absolutte værdi. Den giver metoden til at indstille datadrevne "Alarm"- og "Trip"-alarmniveauer - for eksempel at indstille en Alarm, hvis vibrationen fordobles (en stigning på 100%) og en Trip, hvis den femdobles (en stigning på 400%) fra dens normale basislinje, selvom de absolutte værdier stadig er inden for en acceptabel zone.

6. 6. Grundlæggende fejlidentifikation:

   Dette sidste kapitel tjener som en introduktion til den diagnostiske proces. Mens det primære fokus i del 1 er på dataindsamling og -detektion, bygger dette afsnit bro til diagnostik ved at forklare det grundlæggende princip om, at forskellige mekaniske og elektriske fejl genererer unikke, genkendelige mønstre i vibrationsdataene. Det introducerer konceptet med at korrelere specifikke frekvenser i FFT-spektrum til deres fysiske kilder på maskinen. For eksempel forklarer det, at en høj top på præcis én gang kørehastigheden (1X) typisk er tegn på ubalance, mens en høj top ved 2X løbehastighed ofte peger på forskydningDen beskriver også, hvordan højfrekvente, ikke-synkrone toppe kan forbindes med lejefejlDette kapitel giver den grundlæggende viden, som en analytiker har brug for til at påbegynde processen med rodårsagsanalyse, som er genstand for mere avancerede standarder i ISO 13373-serien.

Nøglebegreber

• Konsistens og gentagelsesnøjagtighed: Standardens centrale tema. Et overvågningsprogram er nytteløst, hvis dataene ikke indsamles på en ensartet måde. ISO 13373-1 indeholder reglerne for at opnå dette.
• Datakvalitet: Standarden lægger stor vægt på faktorer, der påvirker datakvaliteten, især transducermontering og valg af passende måleindstillinger (f.eks. frekvensområde, opløsning).
• Grundlag for et program: Denne standard er ikke en diagnostisk vejledning, der fortæller dig, hvordan du identificerer specifikke fejl. I stedet er det det afgørende første trin, der fortæller dig, hvordan du korrekt *indsamler de data*, der skal bruges til diagnosticering (som er dækket af andre standarder, som f.eks. ISO 13373-2 og -3).

← Tilbage til hovedindekset