ISO 2041: Μηχανική παρακολούθηση κραδασμών, κραδασμών και κατάστασης – Λεξιλόγιο

Περίληψη

Το ISO 2041 είναι το κύριο πρότυπο λεξιλογίου για ολόκληρο τον τομέα των κραδασμών, των κραδασμών και της παρακολούθησης κατάστασης. Το πεδίο εφαρμογής του είναι πολύ ευρύτερο από πρότυπα όπως το ISO 1940-2, το οποίο εστιάζει μόνο στην εξισορρόπηση. Το ISO 2041 χρησιμεύει ως ένα ολοκληρωμένο λεξικό, παρέχοντας ακριβείς ορισμούς για χιλιάδες όρους που χρησιμοποιούνται σε όλους τους σχετικούς κλάδους, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων, της ανάλυσης, των δοκιμών και της διαγνωστικής. Σκοπός του είναι να δημιουργήσει μια κοινή, σαφή γλώσσα για να διασφαλίσει τη σαφή επικοινωνία μεταξύ των επαγγελματιών σε αυτούς τους διασυνδεδεμένους τομείς.

Πίνακας Περιεχομένων (Εννοιολογική Δομή)

Το πρότυπο είναι οργανωμένο ως ένα μεγάλο γλωσσάρι, με όρους ομαδοποιημένους σε μια σειρά θεματικών ενοτήτων για να βοηθήσουν στον εντοπισμό και την κατανόηση σχετικών εννοιών. Οι κύριες ενότητες περιλαμβάνουν:

1. 1. Βασικές Έννοιες:

   Αυτή η ενότητα θέτει τα θεμέλια για ολόκληρο το πεδίο, ορίζοντας τις πιο βασικές φυσικές έννοιες. Ορίζει τυπικά Δονήσεις ως η μεταβολή με τον χρόνο του μεγέθους μιας ποσότητας που περιγράφει την κίνηση ή τη θέση ενός μηχανικού συστήματος, όταν το μέγεθος είναι εναλλάξ μεγαλύτερο και μικρότερο από κάποια μέση τιμή. Το διακρίνει αυτό από Σοκ, το οποίο είναι ένα παροδικό γεγονός, και Ταλάντωση, ο γενικός όρος για οποιαδήποτε ποσότητα που μεταβάλλεται με αυτόν τον τρόπο. Είναι κρίσιμο να ορίζει επίσης τις θεμελιώδεις φυσικές ιδιότητες που διέπουν τη δονητική συμπεριφορά οποιουδήποτε συστήματος: Μάζα (Αδράνεια), η ιδιότητα που αντιστέκεται στην επιτάχυνση· Σκληρότητα (ελατήριο), η ιδιότητα που αντιστέκεται στην παραμόρφωση· και Απόσβεση, η ιδιότητα που διαχέει ενέργεια από το σύστημα, προκαλώντας μείωση των ταλαντώσεων. Η έννοια του Βαθμοί Ελευθερίας Εισάγεται επίσης η συνάρτηση, η οποία ορίζει τον αριθμό των ανεξάρτητων συντεταγμένων που απαιτούνται για την περιγραφή της κίνησης του συστήματος.

2. 2. Παράμετροι Δονήσεων και Κραδασμών:

   Αυτό το κεφάλαιο ορίζει τα βασικά μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και την περιγραφή της δονητικής κίνησης. Παρέχει επίσημους ορισμούς για τα βασικά χαρακτηριστικά μιας ταλάντωσης. Συχνότητα ορίζεται ως ο αριθμός των κύκλων μιας περιοδικής κίνησης που συμβαίνουν σε μια μονάδα χρόνου (μετριέται σε Hertz, Hz). Πλάτος είναι η μέγιστη τιμή της ταλαντούμενης ποσότητας. Το πρότυπο στη συνέχεια διευκρινίζει τις τρεις κύριες παραμέτρους κίνησης: Εκτόπισμα (πόσο μακριά κινείται κάτι), Ταχύτητα (πόσο γρήγορα κινείται), και Επιτάχυνση (ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας, ο οποίος σχετίζεται με τις δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα). Αυτή η ενότητα ορίζει επίσης με ακρίβεια τους διαφορετικούς τρόπους ποσοτικοποίησης του πλάτους για ένα σήμα: Από κορυφή σε κορυφή (η συνολική απόκλιση από τη μέγιστη θετική στη μέγιστη αρνητική τιμή), Κορυφή (η μέγιστη τιμή από το μηδέν), και RMS (Ρίζα Μέσου Τετραγωνικού Μέσου), η οποία είναι η πιο κοινή μετρική για τη συνολική δόνηση, καθώς σχετίζεται με το ενεργειακό περιεχόμενο του σήματος.

3. 3. Όργανα και Μέτρηση:

   Αυτή η ενότητα εστιάζει στην ορολογία του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται για τη λήψη σημάτων δόνησης. Ορίζει ένα Μετατροπέας (ή αισθητήρας) ως μια συσκευή σχεδιασμένη να μετατρέπει μια μηχανική ποσότητα (κραδασμό) σε ηλεκτρικό σήμα. Στη συνέχεια, ορίζει τους πιο συνηθισμένους τύπους μετατροπέων που χρησιμοποιούνται στην παρακολούθηση μηχανημάτων: τον Επιταχυνσιόμετρο, ο οποίος είναι ένας αισθητήρας επαφής που μετρά την επιτάχυνση και είναι ο πιο ευέλικτος και κοινός τύπος αισθητήρα· και ο Αισθητήρας εγγύτητας (ή αισθητήρας δινορευμάτων), ο οποίος είναι ένας αισθητήρας χωρίς επαφή που μετρά τη σχετική μετατόπιση μεταξύ του αισθητήρα και ενός αγώγιμου στόχου, συνήθως ενός περιστρεφόμενου άξονα. Η ενότητα ορίζει επίσης τα σχετικά όργανα, όπως ενισχυτές σήματος, φίλτρα και το υλικό και λογισμικό λήψης δεδομένων (αναλυτές) χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και την εμφάνιση των σημάτων.

4. 4. Επεξεργασία και Ανάλυση Σήματος:

   Αυτό το κεφάλαιο ορίζει το λεξιλόγιο για τις μαθηματικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή των ακατέργαστων δεδομένων δόνησης σε διαγνωστικές πληροφορίες. Ορίζει τους δύο κύριους τομείς ανάλυσης: τον Χρονική κυματομορφή, το οποίο είναι ένα διάγραμμα πλάτους ως προς τον χρόνο, και το Φάσμα (ή διάγραμμα πεδίου συχνότητας), το οποίο δείχνει το πλάτος έναντι της συχνότητας. Το πρότυπο ορίζει Φασματική Ανάλυση ως η διαδικασία αποσύνθεσης ενός χρονικού σήματος στις συχνότητες που το αποτελούν. Ο μαθηματικός αλγόριθμος που χρησιμοποιείται για να το κάνει αυτό είναι ο FFT (Γρήγορος Μετασχηματισμός Φουριέ)Αυτή η ενότητα ορίζει επίσης βασικά φασματικά χαρακτηριστικά όπως Αρμονικές (ακέραια πολλαπλάσια μιας θεμελιώδους συχνότητας) και Πλευρικές ζώνες (συχνότητες που εμφανίζονται γύρω από μια κεντρική συχνότητα). Επιπλέον, ορίζει κρίσιμες έννοιες για την ψηφιακή επεξεργασία σήματος, όπως Ψευδώνυμο (μια μορφή παραμόρφωσης που εμφανίζεται εάν ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι πολύ χαμηλός) και Παράθυρα (η εφαρμογή μιας μαθηματικής συνάρτησης για τη μείωση ενός σφάλματος γνωστού ως φασματική διαρροή).

5. 5. Χαρακτηριστικά Συστημάτων (Τροπική Ανάλυση):

   Αυτή η ενότητα ορίζει την ορολογία που χρησιμοποιείται για την περιγραφή των εγγενών δυναμικών ιδιοτήτων μιας μηχανικής κατασκευής. Ορίζει Φυσική Συχνότητα ως συχνότητα στην οποία ένα σύστημα θα δονείται εάν διαταραχθεί από τη θέση ισορροπίας του και στη συνέχεια αφεθεί να κινηθεί ελεύθερα. Όταν μια εξωτερική συχνότητα εξαναγκασμού συμπίπτει με μια ιδιοσυχνότητα, το φαινόμενο Αντήχηση συμβαίνει, η οποία ορίζεται ως μια συνθήκη μέγιστου πλάτους ταλάντωσης. Αυτή η ενότητα ορίζει επίσης τους όρους που χρησιμοποιούνται στην πειραματική ανάλυση τρόπων ταλάντωσης, όπως Σχήμα Λειτουργίας (το χαρακτηριστικό μοτίβο εκτροπής μιας κατασκευής σε μια συγκεκριμένη ιδιοσυχνότητα) και το Συνάρτηση Απόκρισης Συχνότητας (FRF), η οποία είναι μια μέτρηση που χαρακτηρίζει τη σχέση εισόδου-εξόδου ενός συστήματος και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των φυσικών συχνοτήτων και των ιδιοτήτων απόσβεσης.

6. 6. Παρακολούθηση κατάστασης και διάγνωση:

   Αυτό το τελευταίο κεφάλαιο ορίζει τους όρους που σχετίζονται με την πρακτική εφαρμογή της ανάλυσης κραδασμών για τη συντήρηση μηχανημάτων. Ορίζει Παρακολούθηση κατάστασης ως η διαδικασία παρακολούθησης μιας παραμέτρου κατάστασης σε μηχανήματα (στην προκειμένη περίπτωση, κραδασμοί) προκειμένου να εντοπιστεί μια σημαντική αλλαγή που υποδηλώνει μια αναπτυσσόμενη βλάβη. Βασιζόμενοι σε αυτό, Διαγνωστικά ορίζεται ως η διαδικασία χρήσης των δεδομένων που παρακολουθούνται για τον εντοπισμό του συγκεκριμένου σφάλματος, της θέσης του και της σοβαρότητάς του. Το πρότυπο εισάγει επίσης την πιο προηγμένη έννοια του Προγνωστικά, η οποία είναι η διαδικασία πρόβλεψης της μελλοντικής κατάστασης του μηχανήματος και της υπολειπόμενης ωφέλιμης ζωής του. Παρέχει επίσης ορισμούς για βασικούς διαγνωστικούς δείκτες που υπολογίζονται από το σήμα δόνησης, όπως Συντελεστής Κορυφής και Κούρτωση, οι οποίες είναι στατιστικές μετρήσεις που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση βλαβών σε ρουλεμάν και γρανάζια σε πρώιμο στάδιο.

Βασική Σημασία

• Διεπιστημονική Επικοινωνία: Παρέχει μια κοινή γλώσσα για την αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ μηχανολόγων μηχανικών, ειδικών σε θέματα αξιοπιστίας, τεχνικών και ακαδημαϊκών.
• Υποστηρικτικό έγγραφο: Αποτελεί την κύρια αναφορά για την ορολογία που χρησιμοποιείται σε σχεδόν όλα τα άλλα πρότυπα ISO που σχετίζονται με την παρακολούθηση των κραδασμών και της κατάστασης. Όταν ένα άλλο πρότυπο χρησιμοποιεί έναν όρο όπως «σοβαρότητα των κραδασμών», ορίζεται επίσημα στο ISO 2041.
• Εκπαιδευτικό Ίδρυμα: Για όποιον μαθαίνει τον τομέα της ανάλυσης κραδασμών, αυτό το πρότυπο αποτελεί την έγκυρη πηγή για τη σωστή ορολογία και τους ορισμούς.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο