Technisches Blatt – quellensteuerung
Vibrationserfassungsblatt
Dokumentieren Sie bereits ausgewählte Erfassungseinstellungen und berechnen Sie deren transparente Zeiteinstellungen, DFT-Abstand, Überlappung und Rohdaten-Arithmetik. Das Blatt wählt keine maschinenbezogenen Einstellungen oder erstellt einen ISO-Akzeptanzplan.
Steuerung der Erfassung
Alle Felder sind erforderlich. Dezimalpunkte und Dezimalkommas werden für Frequenzfelder akzeptiert. Ganzzahlige Felder akzeptieren nur nicht gruppierte Ziffern. Es wird kein Ergebnis berechnet, bis eine explizite Abgabe erfolgt.
Gleichungen und Grenzen
Aufzeichnung und DFT-Rechnung
Delta f = f_s / N = 1 / T [Hz]
f_Nyquist = f_s / 2 [Hz]
N ist die Anzahl gleichmäßig verteilter Stichproben in einem Datensatz und fs ist die Abtastrate in Stichproben/s. Delta f ist der Abstand zwischen unverpaddeden DFT-Bins. Es ist kein Garant, dass zwei benachbarte Komponenten aufgelöst werden können; auch die Fensterform, der Datensatzinhalt, das Signal-Rausch-Verhältnis und die Analysemethode sind relevant. Null-Padding kann die Anzahl der angezeigten Frequenzpunkte erhöhen, ohne die Zeitauflösung zu verbessern.
Überlappung und Ensemble-Dauer
N_unique = N + (M – 1)H
T_ensemble = N_unique / f_s
T_sequential,min = P T_ensemble
H ist der ganzzahlige Sprung zwischen den Datensatzanfängen, M ist die Anzahl der gemittelten Datensätze und P ist die Anzahl der sequentiellen Aufnahmeeinstellungen. Ein gleichzeitiger Kanal fügt keine sequentielle Signaldauer hinzu. Dies verwendet die übliche Abtaststichprobenanzahlkonvention N/fs; das vergangene Intervall vom ersten zum letzten Stichprobenzeitpunkt ist um ein Stichprobenintervall kürzer.
Untere Grenze der Rohstichprobenlast
C ist die Anzahl der gleichzeitig gespeicherten Kanäle und B sind die tatsächlich gespeicherten Bytes für jede Stichprobe jedes Kanals. Das genaue ganzzahlige Ergebnis schließt Dateiheader, Zeitstempel, Metadaten, Padding, Kompressionsverhalten, Tachometerkanäle, Spektren, Kreuzkanalprodukte und andere verarbeitete Daten aus. Es ist daher eine untere Grenze, keine Dateigrößevorhersage.
Nötige Abtastvoraussetzung nur
Das Arbeitsblatt kennzeichnet, ob die eingegebenen Einstellungen diese strenge mathematische Voraussetzung erfüllen. Der Bestand dieser Voraussetzung ist kein ausreichender Beweis, dass das ausgewählte Frequenzband gültig ist. Eine realisierbare Aufnahme erfordert eine kompatible Sensorkette und Signalverarbeitung sowie Anti-Alias-Filterung und die vom Gerät angegebene nutzbare Bandbreite.
Was aus dem früheren Generator entfernt wurde
- Wälzlagercharakteristische Frequenzen erfordern Wälzlagergeometrie und Kontaktwinkel. Die offizielle SKF-Formel für BPFO enthält die Anzahl der Rollkörper, den Durchmesser der Rollkörper, den Schrittweiten-Durchmesser und den Kontaktwinkel; ein universeller Multiplikator von 0,4 ist keine genaue Wälzlagerberechnung.
- Vier Datensätze mit 75% Überlappung verwenden einen Sprung von N/4, so dass die eindeutige Ensembleanzahl N + 3N/4 = 1,75N beträgt, nicht 2,5N.
- ISO 10816 hat mehrere maschinenbezogene Teile und wird schrittweise durch die ISO 20816-Reihe ersetzt. Eine generische Vier-Zonen-Tabelle kann nicht jedem Asset oder jeder Messgröße zugeordnet werden.
- Abgeleitete Parameter können aus den gleichen erfassten Kanälen erzeugt werden. Die Multiplikation der Aufnahmedauer mit einer Liste angezeigter Parameter überschätzt die Signaldauer, es sei denn, jeder Parameter erfordert tatsächlich eine separate Aufnahmeeinstellung.
Standard und Quellenprotokoll
| Quelle | Status überprüft am 16. Juli 2026 | Was es hier unterstützt | Was es nicht unterstützt |
|---|---|---|---|
| ISO 13373-1:2002, Ausgabe 1 | Veröffentlicht; bestätigt im Jahr 2024, Stufe 90.93. | Offizieller Umfang deckt allgemeine Verfahren zur Vibrationszustandsüberwachung und Datensammlung ab, einschließlich Parameter, Sensoren, Standorte, Befestigung, Betriebsbedingungen und Signalbearbeitung. | Die öffentliche Zusammenfassung legt die hier eingegebenen numerischen Einstellungen nicht fest oder rechtfertigt einen automatischen Maschinenplan. |
| ISO 13373-2:2016, Auflage 2 | Veröffentlicht; systematische Überprüfung läuft, Stufe 90.20 am Prüfdatum. | Offizieller Umfang deckt die Verarbeitung, Analyse und Darstellung von Vibrationsdaten ab und bemerkt, dass einige Techniken anwendungsspezifisch sind. | Die öffentliche Zusammenfassung etabliert die Mathematik dieses Arbeitsblatts nicht als ISO-Formel oder wählt Fmax, Mittelung oder Alarmschwellen. |
| ISO 17359:2018, Ausgabe 3 | Veröffentlicht; bestätigt im Jahr 2023, Stufe 90.93. | Offizieller Umfang bietet allgemeine Verfahren zur Einrichtung von Zustandsüberwachungsprogrammen für Maschinen. | Es macht nicht aus einem generischen Webformular ein vollständiges Programm oder Akzeptanzverfahren. |
| ISO 20816-1:2016, Ausgabe 1 | Veröffentlicht; Stufe 90.92, Revision läuft. | Allgemeines Rahmenwerk für die Messung und Bewertung von Maschinen-Vibrationen. | Es rechtfertigt keine universellen ISO 10816 Alarmgrenzen, Punktrichtungen oder einen automatischen Messplan. |
| NI, Spektralanalysator-Messungen | Offizieller Hersteller-Technischer Leitfaden; zuletzt aufgerufen am 16. Juli 2026. | DFT-Bins und das inverse Verhältnis zwischen Aufnahmedauer und Frequenzbin-Abstand. | Der Bin-Abstand allein beweist nicht die Trennbarkeit von Komponenten oder die Adäquatheit der Aufnahme. |
| NI, Bandbreite und Nyquist-Abtast-Theorem | Offizieller Hersteller-Technischer Leitfaden; zuletzt aufgerufen am 16. Juli 2026. | Die Abtastung muss doppelt so hoch sein wie die höchste Frequenzkomponente und ein Anti-Alias-Filter ist erforderlich. | Der Nyquist-Marker ist nicht die angegebene nutzbare Bandbreite einer realen Instrumentenkette. |
| SKF, Spektralanalyse – Die wesentlichen Merkmale der Spektrumanalyse, CM5118 EN | Offizieller Hersteller-PDF; BPFO-Formel-Seite visuell überprüft. | Die charakteristischen Frequenzen von Lagern erfordern die Lagergeometrie und den Kontaktwinkel; BPFO wird nicht allein durch die Elementanzahl und die Wellendrehzahl bestimmt. | Es validiert weder die frühere 0,4-Näherung noch generische ISO-Schwingstärkelimits. |
Durchgerechnetes arithmetisches Beispiel
Für fs = 5120 Samples/s, N = 4096, M = 4, H = 1024, P = 12 sequentielle Aufnahmen, C = 2 gleichzeitige Kanäle und B = 4 Bytes pro Sample: T = 0,8 s, Delta f = 1,25 Hz, fNyquist = 2560 Hz, Überlappung = 75%, Neinzigartig = 7168 Samples, Tensemble = 1,4 s, untere Grenze der sequentiellen Signalzeit = 16,8 s und untere Grenze des Rohdaten-Volumens = 688.128 Bytes (672 KiB). Eine Frequenz von 1000 Hz von Interesse liegt unter dem mathematischen Nyquist-Marker, aber diese Aussage allein verifiziert nicht die nutzbare Bandbreite.
Das Beispiel ist reproduzierbare Arithmetik, abgeleitet aus den angezeigten Gleichungen. Es ist keine empfohlene Analyser-Einstellung oder ein ISO-Akzeptanzbeispiel.
Planungsprüfungen außerhalb dieser Arbeitsblatt
- Bestätigen Sie den anwendbaren Maschinen-/Produktstandard, die Auflage, den Teil, den Maschinenbereich, die Unterstützung, den Betriebszustand, die Menge, die Amplitudenbeschreibung, die Punkte, die Richtungen und die Bewertungsbänder.
- Bestätigen Sie den Sensortyp, die transversale Empfindlichkeit, den Kalibrierstatus, die Montage-Resonanz, die Kabel-/IEPE-Anforderungen, die Umgebungsbeschränkungen und die Unsicherheit der gesamten Messkette.
- Bestätigen Sie die analoge Anti-Alias-Antwort, die nutzbare Bandbreite des Analysators, die Definition der Abtastrate, die Dezimation, die AC/DC-Kopplung, die Hoch- und Tiefpassfilter.
- Bestätigen Sie das Fenster, die Amplitudenkorrektur, die spektralen Einheiten, die Konvention für einseitig/zweiseitig, die Behandlung des DC/Nyquist-Bins, den Durchschnittstyp, das Überlappungs-/Hop-Verhalten und ob die Aufnahmen kontinuierlich sind.
- Für Lagerfrequenzen verwenden Sie die genaue Lagergeometrie und den tatsächlichen Kontaktwinkel oder verifizierte Herstellerdaten; dokumentieren Sie Annahmen und Unsicherheiten, wo relevant.
- Setzen Sie Alarmschwellen nur unter Berücksichtigung des exakt anwendbaren Standards oder eines kontrollierten Baseline-Verfahrens. Übertragen Sie ISO-Zonen nicht zwischen verschiedenen Maschinentypen, Messgrößen, Beschreibungen oder Frequenzbändern.
Häufig gestellte Fragen
Ist Delta f gleich der Frequenzauflösung?
Es ist der unverpadded DFT-Bin-Abstand. Die praktische Fähigkeit, Komponenten zu trennen, hängt auch von der Fensterantwort, der Beobachtungszeit, dem Signal-Rausch-Verhältnis, den Komponentenamplituden und der Analysemethode ab. Nullpadding schafft keine neue Beobachtungszeitinformation.
Warum wird der Hop in Samples und nicht nur als Überlappungsprozent eingegeben?
Der genaue ganzzahlige Hop definiert die Startpositionen der Aufnahmen und vermeidet verstecktes Runden. Das Überlappungsprozent wird dann aus H und N abgeleitet.
Warum ist das Zeitergebnis eine untere Grenze?
Es enthält nur die Signaldauer für sequentielle Aufnahmen. Sensorplatzierung, Routenbewegung, Anlauf, Geschwindigkeitsänderungen, Prüfungen, Instrumentenverarbeitung, Neustrahlung und Operatorarbeit werden ausgeschlossen.
Warum multipliziert die Kanalanzahl nicht die Zeit?
Kanäle, die gleichzeitig aufgenommen werden, teilen sich das gleiche Zeitintervall. Sie multiplizieren das Rohdatenvolumen. Wenn ein Kanal oder eine Konfiguration später aufgenommen werden muss, zählen Sie ihn als eine weitere sequentielle Aufnahme P.
Beweist das Bestehen der Nyquist-Prüfung, dass die Einstellung korrekt ist?
Nein. Es prüft nur eine mathematische notwendige Bedingung. Der Sensor, die Montage, die Signalverarbeitung, der Anti-Alias-Filter und die Instrumentenbandbreite müssen die erforderliche Bandbreite mit ausreichender Unsicherheit und dynamischem Bereich unterstützen.
Kann dieses Arbeitsblatt BPFO oder ISO-Alarmschwellen berechnen?
Nein. Lagerfrequenzen benötigen die tatsächliche Lagergeometrie und Betriebsbedingungen. Alarmschwellen benötigen den exakt anwendbaren Standard oder ein kontrolliertes Baseline-Verfahren. Die früheren Näherungen wurden entfernt anstatt umlabelt.