Vibrationsanalysator: Definition, funktioner og hvordan den fungerer Vibrationsanalysator: Definition, funktioner og hvordan den fungerer

Forståelse af vibrationsanalysatoren

Vibrationssensor

Optisk sensor (laser-tachometer)

Balanset-4

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

Reflekterende tape

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

1. Definition: Hvad er en vibrationsanalysator?

A Vibrationsanalysator er et elektronisk instrument, der bruges til at måle, lagre og vise detaljerede vibrationer data fra maskiner. Det bruges til dybdegående vibrationsdiagnostik når du ikke kun skal forstå “hvor meget vibration”, men også “hvad der præcist sker” inde i maskinen.

I modsætning til en simpel vibrometer der typisk giver en samlet værdi, opfanger en vibrationsanalysator vibrationssignalet og anvender signalbehandling, især den Hurtig Fourier-transformation (FFT), for at opdele signalet i frekvenser. Den resulterende spektrum hjælper med at identificere mønstre forbundet med fejl som f.eks. ubalance, forskydning, lejefejl og andre problemer.

2. Hvilke data leverer en vibrationsanalysator?

En vibrationsanalysator er værdifuld, fordi den kan vise det samme vibrationssignal i forskellige “visninger”. Hver visning besvarer et forskelligt diagnostisk spørgsmål:

  • Samlet vibrationsniveau: en enkelt integreret værdi over et defineret frekvensbånd, der ofte bruges til hurtige tilstandskontroller og tendenser.
  • Tidsbølgeform: det rå vibrationssignal i forhold til tiden. Denne visning er nyttig til at forstå vibrationernes form og stabilitet og til at opdage ikke-sinusformet adfærd.
  • FFT-spektrum: Vibrationsamplitude i forhold til frekvens. Dette er den vigtigste visning, der bruges til at se, “hvilke frekvenser der findes”, og hvordan energien fordeles.
  • Komponent til løbehastighed (1x): vibrationskomponenten synkroniseret med rotorens rotationshastighed. Dette er den vigtigste reference for mange diagnoser af roterende maskiner.
  • Harmonisk løbehastighed: vibrationskomponenter ved multipla af rotationshastigheden (2x, 3x osv.). En harmonisk visning hjælper dig med hurtigt at sammenligne bidraget fra flere harmoniske komponenter på ét sted.
  • Hastigheds- og fasereference: Mange diagnosticerings- og afbalanceringsopgaver kræver nøjagtig hastighedsmåling og fasereference fra en omdrejningstæller.

3. Hvordan en vibrationsanalysator omdanner målinger til diagnostisk information

Analysatoren opsamler vibrationssignalet fra sensorer (oftest en accelerometer) og behandler det derefter i software:

  • Indsamling af signaler: Analysatoren optager vibrationssignalet (tidskurve) og kan måle på en eller flere kanaler for at sammenligne forskellige punkter på den samme maskine.
  • Frekvensanalyse (FFT): Den rå bølgeform konverteres til et frekvensspektrum ved hjælp af FFT for at afsløre diskrete komponenter og overtoner.
  • Synkron behandling med omdrejningstæller: Når der bruges en fasereference, kan analysatoren udtrække 1x-komponenten og opbygge synkroniserede diagrammer over en rotoromdrejning, hvilket også er grundlaget for nogle harmoniske visninger.
  • Opsætning og kontrol af målinger: brugeren vælger måleparametre (frekvensområde, optagelsestid og andre behandlingsindstillinger som f.eks. vinduesinddeling).

4. Komponenter i et vibrationsanalysesystem

Et komplet vibrationsanalysesystem omfatter normalt:

  • Analysatoren/dataindsamleren: hardware, der modtager sensorsignalerne og leverer målefunktioner.
  • Sensorer: typisk Accelerometre. Afhængigt af opgaver og maskintype kan der også bruges andre sensorer (f.eks. nærhedsprober).
  • Omdrejningstæller / fasereference: kræves til hastighedsmåling og faserelaterede funktioner (1x, harmoniske, afbalancering, synkronmålinger).
  • Værtssoftware: software på en pc, der bruges til at vise diagrammer, gemme resultater, sammenligne målinger over tid og generere rapporter.

5. Eksempel: Funktioner til vibrationsanalyse i Balanset-1A-software

Balanset-1A er et tokanals, pc-baseret system til rotorafbalancering og vibrationsmåling. Ud over afbalanceringsfunktioner giver det vibrationsmåling og analyseværktøjer gennem Vibrationsmåler-tilstand og Diagrammets tilstand.

5.1 Vibrationsmålertilstand: digitale værdier + bølge og spektrum

I vibrationsmålertilstand viser softwaren den samlede vibration og 1x vibrationskomponenten (med fase, når der bruges en omdrejningstæller). Den samme skærm kan også vise bølgeform og spektrumvisning.

Tilstand for vibrationsmåler. Bølge og spektrum.
Fig. 7.7. Vibrationsmålerens tilstand. Bølge og spektrum.

5.2 Diagramtilstand: fire diagramtyper til dybere analyse

Diagramtilstand bruges, når du vil have en grafisk analyse af to kanaler. Den indeholder fire diagramtyper:

  • Overordnet vibrationstidsfunktion (tidskurve for den samlede vibration)
  • 1x vibrationsdiagrammer synkroniseret til en rotoromdrejning
  • Harmoniske af 1x vibration (harmoniske komponenter af løbehastighed)
  • FFT-spektrum (spektrumvisning med bølgeform vist ovenfor)

Overordnet vibrationstidsfunktion

Dette diagram viser, hvordan vibrationer ændrer sig over tid. Det er nyttigt til at evaluere stabilitet og identificere ændringer i løbet af måleintervallet.

Betjeningsvindue til output af tidsfunktionen for de overordnede vibrationsdiagrammer
Betjeningsvindue til output af tidsfunktionen for de overordnede vibrationsdiagrammer

1x vibrationsdiagrammer (synkron visning)

Denne visning viser 1x vibration over en rotoromdrejning. Den er synkroniseret med fasemarkeringen fra omdrejningstælleren og bruges, når du skal analysere vibrationer, der er knyttet til kørehastigheden.

Driftsvindue for output af de 1x vibrationsdiagrammer
Driftsvindue for output af de 1x vibrationsdiagrammer

Harmoniske af 1x vibration

Denne visning viser harmoniske komponenter relateret til kørehastighed. Det hjælper med at sammenligne harmoniske niveauer i et enkelt diagram.

Driftsvinduets harmoniske 1x-vibrationer
Driftsvinduets harmoniske 1x-vibrationer

FFT-spektrumvisning

Denne visning viser vibrationsspektret, som er det vigtigste værktøj til at identificere frekvenskomponenter og fejlsignaturer. Bølgeformen vises over spektret for at give yderligere kontekst.

Betjeningsvindue til output af vibrationsspektret
Betjeningsvindue til output af vibrationsspektret

5.3 Typisk arbejdsgang for måling (praktisk visning)

En typisk arbejdsgang i marken er ligetil:

  1. Installer vibrationssensorer på maskinens målepunkter.
  2. Installer den omdrejningstæller og sæt reflekterende tape (fasemærke) på rotoren, når der er behov for fase/1x-synkroniserede funktioner.
  3. Tilslut sensorer til Balanset-1A-måleenheden, og tilslut måleenheden til en Windows-laptop.
  4. Åbn vibrationsmålertilstand for et hurtigt tjek, og brug derefter diagramtilstand for en dybere analyse (samlet bølgeform, 1x-diagrammer, harmoniske toner, spektrum).
  5. Gem målingerne, og brug dem til sammenligning over tid og til rapportering.

6. Analytikerens rolle

Selv med en kraftig analysator afhænger resultatet af korrekt måleopsætning og fortolkning. Analysatoren leverer data (bølgeformer, spektre og synkroniserede diagrammer), mens specialisten afgør, hvad dataene betyder for maskinens tilstand, og hvilke handlinger der er nødvendige.


← Tilbage til hovedindekset

WhatsApp