ISO 13373-1: Παρακολούθηση κατάστασης και διαγνωστικά μηχανημάτων – Παρακολούθηση κατάστασης κραδασμών – Μέρος 1: Γενικές διαδικασίες

Περίληψη

Το πρότυπο ISO 13373-1 καθιερώνει μια συστηματική και επαναλήψιμη διαδικασία για την εκτέλεση μετρήσεων και ανάλυσης κραδασμών ως μέρος ενός προγράμματος παρακολούθησης κατάστασης. Χρησιμεύει ως βασικός οδηγός "πώς να" για τη δημιουργία ενός προγράμματος παρακολούθησης, περιγράφοντας λεπτομερώς τα πάντα, από την επιλογή σημείων και παραμέτρων μέτρησης έως τη συλλογή δεδομένων και τη βασική ανάλυση. Στόχος είναι να διασφαλιστεί ότι τα συλλεγόμενα δεδομένα κραδασμών είναι συνεπή, αξιόπιστα και κατάλληλα για την ανίχνευση αλλαγών στην κατάσταση ενός μηχανήματος με την πάροδο του χρόνου. Αυτό το πρότυπο ουσιαστικά επισημοποιεί τις βέλτιστες πρακτικές για συλλογή δεδομένων βάσει διαδρομής.

Πίνακας Περιεχομένων (Εννοιολογική Δομή)

Το πρότυπο παρέχει έναν οδηγό βήμα προς βήμα για τη δημιουργία μιας ισχυρής ρουτίνας παρακολούθησης κραδασμών:

1. 1. Πεδίο εφαρμογής και στόχοι:

   Αυτό το βασικό κεφάλαιο ορίζει ρητά τον σκοπό του προτύπου, ο οποίος είναι η καθιέρωση ενός γενικού, συστηματικού και επαναλήψιμου συνόλου διαδικασιών για ολόκληρη τη διαδικασία παρακολούθησης της κατάστασης των κραδασμών. Ο πρωταρχικός στόχος είναι να διασφαλιστεί ότι τα δεδομένα κραδασμών αποκτώνται με συνεπή και αξιόπιστο τρόπο, καθιστώντας τα κατάλληλα για τον επιδιωκόμενο σκοπό τους: την ανίχνευση αλλαγών στη δυναμική συμπεριφορά ενός μηχανήματος με την πάροδο του χρόνου. Το πρότυπο έχει σχεδιαστεί για να αποτελεί τη ραχοκοκαλιά της διαδικασίας για τη δημιουργία ενός νέου προγράμματος παρακολούθησης κραδασμών ή για τον έλεγχο ενός υπάρχοντος. Τονίζει ότι ακολουθώντας αυτές τις διαδικασίες, ένας οργανισμός μπορεί να δημιουργήσει μια βάση δεδομένων υψηλής ποιότητας με το ιστορικό κραδασμών του μηχανήματος, η οποία αποτελεί την απαραίτητη προϋπόθεση για την αποτελεσματική ανίχνευση σφαλμάτων, την ανάλυση τάσεων και τη διάγνωση. Διευκρινίζει ότι αυτό το μέρος του προτύπου καλύπτει τη γενική μεθοδολογία, ενώ τα επόμενα μέρη (π.χ., ISO 13373-2) παρέχουν πιο λεπτομερείς διαγνωστικές τεχνικές.

2. 2. Μέτρηση και επιλογή αισθητήρα:

   Αυτό το κεφάλαιο εμβαθύνει στις κρίσιμες αποφάσεις που αποτελούν τη βάση κάθε μέτρησης κραδασμών. Επιβάλλει μια δομημένη προσέγγιση για την επιλογή σημείων μέτρησης, τονίζοντας ότι θα πρέπει να βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στα ρουλεμάν του μηχανήματος για να καταγράφονται με ακρίβεια οι δυνάμεις που μεταδίδονται από τον ρότορα. Παρέχει λεπτομερή καθοδήγηση σχετικά με τον προσανατολισμό των μετρήσεων (οριζόντια, κάθετη, αξονική) για να εξασφαλιστεί μια πλήρης τρισδιάστατη εικόνα της κίνησης του μηχανήματος. Ένα σημαντικό μέρος αυτής της ενότητας είναι αφιερωμένο στην επιλογή αισθητήρων, εξηγώντας τους συμβιβασμούς μεταξύ διαφορετικών τύπων μετατροπέων. Τονίζει ότι επιταχυνσιόμετρο είναι η πιο συνηθισμένη επιλογή λόγω του ευρέος φάσματος συχνοτήτων και της ανθεκτικότητάς του, αλλά συζητά επίσης τη χρήση ανιχνευτών ταχύτητας και μη επαφής ανιχνευτές εγγύτητας για συγκεκριμένες εφαρμογές. Κυρίως, τονίζει ότι η ποιότητα των δεδομένων εξαρτάται άμεσα από τη μέθοδο τοποθέτησης του αισθητήρα, παρέχοντας μια ισχυρή σύσταση για τη χρήση μόνιμων στηριγμάτων με καρφιά για δεδομένα υψηλότερης ποιότητας και με τη μεγαλύτερη επαναληψιμότητα, και αναφέροντας τις λεπτομερείς οδηγίες στο ISO 5348.

3. 3. Παράμετροι μέτρησης:

   Αυτή η ενότητα είναι αναμφισβήτητα η πιο τεχνική, καθώς υπαγορεύει τις ρυθμίσεις εντός του συλλέκτη δεδομένων που καθορίζουν την ποιότητα και τη χρησιμότητα των φασματικών δεδομένων και των δεδομένων κυματομορφής. Παρέχει μια λεπτομερή μεθοδολογία για την επιλογή αυτών των παραμέτρων με βάση το συγκεκριμένο μηχάνημα και τα πιθανά σφάλματα που παρακολουθούνται. Οι βασικές παράμετροι που καλύπτονται περιλαμβάνουν:

   • Εύρος συχνοτήτων (Fmax): Το πρότυπο εξηγεί πώς να επιλέξετε τη μέγιστη συχνότητα για τη μέτρηση. Αυτή πρέπει να είναι αρκετά υψηλή ώστε να καταγράφει τις υπογραφές που μας ενδιαφέρουν, όπως τους τόνους υψηλής συχνότητας από ελαττώματα ρουλεμάν ή πλέγμα γραναζιών, χωρίς να είναι τόσο υψηλό που να εισάγει περιττό θόρυβο.
   • Ψήφισμα: Αυτό αναφέρεται στον αριθμό των γραμμών στο FFT φάσμα. Το πρότυπο παρέχει καθοδήγηση σχετικά με την επιλογή μιας ανάλυσης επαρκούς για τον διαχωρισμό των συνιστωσών συχνότητας που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, η οποία είναι κρίσιμη για την αναγνώριση πλευρικών ζωνών γύρω από μια συχνότητα πλέγματος γραναζιών ή τη διάκριση μεταξύ των ταχυτήτων λειτουργίας σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους σε μια μηχανή πολλαπλών αξόνων.
   • Μέσος όρος: Το πρότυπο εξηγεί τη χρήση της μέσης τιμής σήματος για τη βελτίωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο και την παροχή μιας πιο σταθερής, επαναλήψιμης μέτρησης. Περιγράφει διαφορετικούς τύπους μέσης τιμής, όπως η μέση τιμή RMS και η διατήρηση κορυφής, και πότε πρέπει να εφαρμόζονται.
   • Παράθυρα: Αυτό εξηγεί την αναγκαιότητα εφαρμογής ενός λειτουργία παραθύρου (σαν ένα παράθυρο Hanning) στα δεδομένα χρόνου πριν από την εκτέλεση του FFT για την ελαχιστοποίηση ενός σφάλματος γνωστού ως φασματική διαρροή.
4. 4. Διαδικασίες συλλογής δεδομένων:

   Αυτό το κεφάλαιο προχωρά από την εγκατάσταση στην εκτέλεση, παρέχοντας μια αυστηρή διαδικασία για την ίδια την πράξη της συλλογής δεδομένων. Η κύρια εστίαση είναι στη διασφάλιση ότι κάθε μέτρηση που λαμβάνεται είναι συγκρίσιμη με όλες τις προηγούμενες και μελλοντικές μετρήσεις. Δίνει μεγάλη έμφαση στην καταγραφή των συνθηκών λειτουργίας του μηχανήματος κατά τη στιγμή της δοκιμής, συμπεριλαμβανομένης της ταχύτητας περιστροφής, του φορτίου, της θερμοκρασίας και οποιωνδήποτε άλλων σχετικών μεταβλητών διεργασίας. Αυτό είναι κρίσιμο επειδή μια αλλαγή σε αυτές τις συνθήκες μπορεί να μεταβάλει σημαντικά την υπογραφή κραδασμών ενός μηχανήματος και, χωρίς αυτό το πλαίσιο, μια αλλαγή στη δόνηση θα μπορούσε να ερμηνευτεί εσφαλμένα ως αναπτυσσόμενο σφάλμα. Το πρότυπο παρέχει επίσης μια λίστα ελέγχου για την επαλήθευση της ακεραιότητας της αλυσίδας μέτρησης πριν από τη συλλογή δεδομένων, διασφαλίζοντας ότι ο αισθητήρας είναι σωστά τοποθετημένος, το καλώδιο είναι σε καλή κατάσταση και οι ρυθμίσεις του συλλέκτη δεδομένων είναι σωστές.

5. 5. Ανάλυση και Αξιολόγηση Δεδομένων:

   Μόλις συλλεχθούν δεδομένα υψηλής ποιότητας, το παρόν κεφάλαιο παρέχει το πλαίσιο για την ερμηνεία τους. Επισημοποιεί την διττή προσέγγιση στην αξιολόγηση που εισήχθη για πρώτη φορά σε πρότυπα όπως ISO 10816-1Η πρώτη μέθοδος είναι η **σύγκριση απόλυτων ορίων**, όπου η μετρούμενη τιμή δόνησης ευρείας ζώνης συγκρίνεται με προκαθορισμένα διαγράμματα σοβαρότητας (π.χ., από τη σειρά ISO 10816) για να προσδιοριστεί εάν το μηχάνημα βρίσκεται σε «Καλή», «Ικανοποιητική» ή «Μη Ικανοποιητική» κατάσταση. Η δεύτερη, και πιο ισχυρή, μέθοδος είναι η **ανάλυση τάσεων**. Αυτή περιλαμβάνει την απεικόνιση τιμών μέτρησης σε βάθος χρόνου για τον καθορισμό μιας σταθερής γραμμής βάσης και στη συνέχεια την αναζήτηση σημαντικών αποκλίσεων από αυτήν τη γραμμή βάσης. Το πρότυπο τονίζει ότι η ανίχνευση μιας αλλαγής είναι συχνά πιο σημαντική από την απόλυτη τιμή. Παρέχει τη μεθοδολογία για τον ορισμό επιπέδων συναγερμού «Ειδοποίησης» και «Σφάλματος» που βασίζονται σε δεδομένα — για παράδειγμα, ορίζοντας μια Ειδοποίηση εάν η δόνηση διπλασιαστεί (αύξηση 100%) και μια Σφάλμα εάν πενταπλασιαστεί (αύξηση 400%) από την κανονική γραμμή βάσης, ακόμη και αν οι απόλυτες τιμές εξακολουθούν να βρίσκονται εντός αποδεκτής ζώνης.

6. 6. Βασική αναγνώριση σφάλματος:

   Αυτό το τελευταίο κεφάλαιο χρησιμεύει ως εισαγωγή στη διαγνωστική διαδικασία. Ενώ το Μέρος 1 εστιάζει κυρίως στην απόκτηση και ανίχνευση δεδομένων, αυτή η ενότητα γεφυρώνει το χάσμα με τη διαγνωστική εξηγώντας τη θεμελιώδη αρχή ότι διαφορετικά μηχανικά και ηλεκτρικά σφάλματα δημιουργούν μοναδικά, αναγνωρίσιμα μοτίβα στα δεδομένα κραδασμών. Εισάγει την έννοια της συσχέτισης συγκεκριμένων συχνοτήτων στο Φάσμα FFT στις φυσικές πηγές τους στο μηχάνημα. Για παράδειγμα, εξηγεί ότι μια υψηλή κορυφή ακριβώς μία φορά την ταχύτητα λειτουργίας (1X) είναι συνήθως ενδεικτική ανισορροπία, ενώ μια υψηλή κορυφή σε ταχύτητα λειτουργίας 2X συχνά υποδηλώνει κακή ευθυγράμμισηΠεριγράφει επίσης πώς οι υψηλής συχνότητας, μη σύγχρονες κορυφές μπορούν να συσχετιστούν με ελαττώματα ρουλεμάνΑυτό το κεφάλαιο παρέχει τις βασικές γνώσεις που απαιτούνται για έναν αναλυτή ώστε να ξεκινήσει τη διαδικασία ανάλυσης της βασικής αιτίας, η οποία αποτελεί αντικείμενο πιο προηγμένων προτύπων της σειράς ISO 13373.

Βασικές Έννοιες

• Συνέπεια και Επαναληψιμότητα: Το κεντρικό θέμα του προτύπου. Ένα πρόγραμμα παρακολούθησης είναι άχρηστο εάν τα δεδομένα δεν συλλέγονται με συνεπή τρόπο. Το ISO 13373-1 παρέχει τους κανόνες για την επίτευξη αυτού του στόχου.
• Ποιότητα δεδομένων: Το πρότυπο δίνει ιδιαίτερη έμφαση σε παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα των δεδομένων, ιδίως στην τοποθέτηση του μετατροπέα και στην επιλογή κατάλληλων ρυθμίσεων μέτρησης (π.χ., εύρος συχνότητας, ανάλυση).
• Βάση για ένα Πρόγραμμα: Αυτό το πρότυπο δεν είναι ένας διαγνωστικός οδηγός που σας λέει πώς να εντοπίσετε συγκεκριμένα σφάλματα. Αντίθετα, είναι το απαραίτητο πρώτο βήμα που σας λέει πώς να *συλλέξετε σωστά τα δεδομένα* που θα χρησιμοποιηθούν για διαγνωστικά (τα οποία καλύπτονται από άλλα πρότυπα, όπως τα ISO 13373-2 και -3).

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο