Vibratsiooni jälgimise mõistmine
Vibratsiooni jälgimine on tava, mille kohaselt mõõdetakse ja registreeritakse rutiinselt vibratsioon tasemeid masinatel, et hinnata nende seisukorda ja jälgida nende seisundit aja jooksul. Erinevalt vibratsioonidiagnostika, mis keskendub süvaanalüüsile, et leida algpõhjus, seire tegeleb peamiselt tuvastamisega muutus. Põhimõte on lihtne, kuid võimas: terved masinad on stabiilsed, nii et oluline muutus vibratsioonis on selge märk arenevast veast. Vibratsiooni jälgimine on iga süsteemi selgroog. seisundipõhine hooldus (CBM) programm.
1. Definitsioon: Mis on vibratsiooni jälgimine?
Põhimõtteliselt on järelevalve pigem järelevalve kui uurimine. Järelevalvesüsteem jälgib kindlaksmääratud mõõtepunktide kogumit ja annab märku, kui mõõtmistulemus kaugeneb sellest, kus see on ajalooliselt olnud. See ei selgita iseenesest miks lugemine muutunud - see on analüütiku ülesanne -, kuid see ütleb usaldusväärselt, et et midagi on muutunud, ja sageli on see nii nädalaid või kuid enne rikkeid.
Mõõdetavad suurused on tavaliselt üldine vibratsioonitase (tavaliselt kiirus mm/s RMS) ja üha enam kogu spektri ja aja lainekuju igas punktis. Seire väärtus kasvab tohutult, kui neid näitusid kogutakse järjepidevalt, samades punktides, samades ühikutes, kordamööda - sest järjepidevus on see, mis võimaldab mõtestatud võrdlust.
2. Mida mõõdab vibratsiooni seire?
Iga järelevalveprogramm tugineb järgmistele valikutele milline füüsikaline suurus mõõta. Kolm neist on tavapäraselt kasutusel ja igaüks neist sobib kõige paremini eri sagedusvahemiku jaoks:
- Kiirendus (mõõdetuna g või m/s²) rõhutab kõrgsageduslikke sündmusi ja on loomuliku väljundiga kiirendusmõõtur. See on õige parameeter veeremielementide laagrivigade ja hammasrataste probleemide jaoks, mis ilmnevad kõrgetel sagedustel.
- Kiirus (mm/s RMS) on üldiste masinate järelevalve tööloom. See annab ligikaudu võrdse kaalu keskmises sagedusalas, kus enamik pöörleva masina vigu - tasakaalustamatus, joondusviga, lõtvus - ilmnevad, mistõttu peaaegu kõik vibratsioonistandardid on kirjutatud kiiruse mõistes.
- Nihe (µm, tipust tippu) kirjeldab tegelikku füüsikalist liikumist ja domineerib madalatel sagedustel. See on parameeter, mida kasutatakse vedelikukilega laagermasinate puhul, kus a lähedusandur mõõdab võlli liikumist laagri suhtes.
Lisaks ühekordsele “üldisele” numbrile hõlmab kaasaegne seire ka sagedust. spekter ja tooraja lainekuju, sest sama üldine tase võib varjata väga erinevaid vea signatuuri. Õige parameetri ja ühiku valimine alguses on see, mis muudab hilisemad vibratsioonimõõtmised ühest uuringust teise võrreldavaks.
3. Vibratsiooni jälgimise seadmed ja andurid
Seireprogrammi riistvara jaguneb kahte rühma: andurid, mis muundavad liikumise signaaliks, ja seadmed, mis koguvad ja salvestavad seda.
Andurid
- Kiirendusmõõturid - kõige tavalisem valik. Vastupidav, lai sagedusvahemik, ideaalne laagrite ja hammasrataste jälgimiseks.
- Kiiruseandurid (a velomeeter) - isegenereeruv ja hästi sobitunud keskmise sagedusalaga masinate näitudega.
- Lähedusandurid - kontaktivabad andurid, mis jälgivad võlli nihkumist otse suurte turbomasinate hülsilaagrite sees.
Instrumendid
- Kaasaskantavad analüsaatorid ja andmekogujad - käsitsi kantavad üksused, mida kasutatakse mõõtmisraja läbimiseks. Kahe kanaliga välitingimustes kasutatav seade, nagu näiteks Balanset-1A mitte ainult ei salvesta andmeid, vaid on ka kahekordne vibratsioonianalüsaator ja põllu tasakaalustaja.
- Online seire riistvara - püsivalt ühendatud andurid, mis toidavad riiulit või servaseadet, mis võtab pidevalt proove ja võrdleb iga näitu oma häirereeglitega.
Seadmete valik on enamasti kriitilisuse küsimus: suurt hulka rutiinseid masinaid on kõige parem teenindada ühe hea kaasaskantava seadmega, samas kui käputäis kriitilisi ronge õigustab spetsiaalset alalist riistvara.
4. Vibratsiooni seiresüsteemi komponendid
Olenemata sellest, kas tegemist on kaasaskantava või alalise süsteemiga, on täielik vibratsiooni jälgimise süsteem üles ehitatud samast loogilisest ahelast:
- Andurid paigaldatud järjepidevatesse, korratavatesse mõõtepunktidesse.
- Signaali omandamine - andmekoguja või DAQ, mis digiteerib signaali ja arvutab üldise taseme, spektri ja lainekuju.
- Andmebaas mis salvestab iga lugemise masina ja punkti suhtes, nii et ajalugu saab koguneda.
- Häirete loogika mis võrdleb iga uut näitu absoluutsete piirväärtustega ja masina enda algtaseme.
- Aruandluse ja trendidega seotud armatuurlauad mis muudavad töötlemata numbrid kasvavateks trendijoonteks, mille alusel hooldusmeeskonnad tegelikult tegutsevad.
Andmebaas ja trendid - mitte andur - on need, mis eristavad tõelist seiret. süsteem ühekordsest mõõtmisest.
5. Vibratsiooni seire tüübid
On kaks peamist lähenemisviisi, mis sobivad erinevatele seadmetele ja töövajadustele.
a) Kaasaskantav (marsruudipõhine) jälgimine
See on kõige levinum meetod üldotstarbeliste või „tehase tasakaalu” masinate jälgimiseks.
- Protsess: tehnik kasutab kaasaskantavat andmekoguja ja läbib eelnevalt määratletud “marsruudi” läbi tehase, võttes arvesse marsruudipõhised mõõtmised iga masina kindlaksmääratud punktides regulaarsete ajavahemike järel (näiteks kord kuus või kord kvartalis).
- Andmete analüüs: kogutud andmed laaditakse üles tarkvara andmebaasi. Tarkvara märgistab automaatselt kõik mõõtmised, mis on oluliselt suurenenud või ületanud eelnevalt määratletud piirnormi. häiretase. Seejärel vaatab analüütik märgistatud andmed läbi, et otsustada, kas on vaja põhjalikumat diagnostilist analüüsi.
- Eelised: kuluefektiivne suure hulga masinate puhul, paindlik ja võimaldab tehnikul marsruudi ajal seadmeid visuaalselt kontrollida.
- Puudused: andmete ebakorrapärane kogumine tähendab, et kiiresti arenev viga võib jääda külastuste vahel märkamata ning andmete kvaliteet võib olla ebaühtlane sõltuvalt tehnikute oskustest ja andurite paigaldamisest.
b) Pidev (veebipõhine) jälgimine
See lähenemisviis on ette nähtud kriitiliste, suure väärtusega või raskesti ligipääsetavate masinate puhul, mille rike tooks kaasa tõsised ohutus-, keskkonna- või rahalised tagajärjed.
- Protsess: sellised andurid nagu kiirendusmõõturid või lähedusandurid on püsivalt paigaldatud masinale ja ühendatud süsteemi, mis kogub andmeid pidevalt (24/7) või sagedaste programmeeritud ajavahemike järel.
- Andmete analüüs: . veebipõhine süsteem võrdleb pidevalt andmeid häirepunktide ja keerukate analüütiliste reeglite alusel. Häire korral võib see automaatselt teavitada personali tekstisõnumi, e-posti või juhtimissüsteemi häirega ning kõige kriitilisemate masinate puhul võib see olla seotud süsteemiga. masinate kaitseks reis. Kõrgresolutsiooniga andmed salvestatakse üksikasjalikuks ajalooliseks ja diagnostiliseks analüüsiks.
- Eelised: kriitiliste varade maksimaalne kaitse, mööduvate sündmuste tabamine, mida marsruut kunagi ei tabaks, ja väga varajane vea tuvastamine.
- Puudused: suuremad esialgsed kulud riistvara ja paigaldamise eest.
6. Trendi tähtsus
Vibratsiooni jälgimise kõige võimsam aspekt on trendide jälgimine. Üksikul vibratsioonimõõtmisel on piiratud väärtus, kuid mõõtmiste seeria aja jooksul loob trendijoone, mis näitab selgelt, kuidas masina seisund areneb. Pidevalt kasvav trend on selge hoiatus, et rike on arenemas, ja see võimaldab hooldust ennetavalt planeerida - tellida varuosad, planeerida tööjõudu ja valida seiskamisaeg - juba ammu enne rikke tekkimist.
Vibratsioonistandardid nagu ISO 20816-1 (kaasaegse ISO 20816 seeria üldosa; tavapäraste tööstusmasinate masinaspetsiifilised piirid asuvad nüüd standardis ISO 20816-3, mis asendas ISO 10816-3 seeria) sorteerivad vibratsiooni raskusastme nelja hindamisvööndisse: Tsoon A äsja kasutusele võetud masinate puhul, Tsoon B piiranguteta pikaajalise tegevuse jaoks, Tsoon C kus käitamine on lubatud ainult piiratud aja jooksul ja Tsoon D kus vibratsioon on piisavalt tugev, et tekitada kahju. Need tsoonipiirid on suurepärane lähtepunkt, kuid kõige tõhusamad häiresignaalid on need, mis on määratud masina enda varasemate lähteandmete põhjal: suhteline muutus võrreldes selle lähtejoonega paljastab sageli areneva probleemi juba ammu enne absoluutse piirväärtuse ületamist.
7. Järelevalve vs. analüüs
Sellest suhtest aitab mõelda nii:
Seire leiab probleemi; analüüs määratleb probleemi.
Vibratsiooni seiresüsteemid toimivad esimese kaitseliinina, sõeludes automaatselt läbi tohutul hulgal andmeid, et märgata võimalikke probleeme. See vabastab kvalifitseeritud analüütiku aega ja teadmisi, et keskenduda masinatele, mis tegelikult tähelepanu vajavad, teostades põhjalikke tööparameetreid. vibratsioonianalüüs diagnoosida konkreetne viga ja soovitada täpseid parandusmeetmeid. Järelevalve on ka mootoriks ennustav hooldus, kus samade trendide andmeid ekstrapoleeritakse, et prognoosida mitte ainult seda, et viga on olemas, vaid ka seda, millal see ligikaudu jõuab rikke tekkimiseni.
8. Kuhu sobivad kaasaskantavad instrumendid
Enamikus tehastes kasutatakse mitmetasandilist strateegiat: alalised online-süsteemid valvavad väheseid tõeliselt kriitilisi ronge, samas kui teisaldatav instrument katab palju suurema hulga rutiinseid masinaid. Kaasaskantav kahe kanaliga analüsaator nagu Balanset-1A ühendab seire ja tegevuse - see hõlmab üldist taset ja 1× amplituud ja faas trendideks ja kui viga, nagu näiteks tasakaalustamatus on kinnitatud, tasakaalustab sama seade rootori kohapeal oma laagrites. See võime nii muutuse tuvastamiseks kui ka selle korrigeerimiseks ilma teise sõiduta on see, mis teeb kaasaskantavast analüsaatorist väikese ja keskmise suurusega seisundi jälgimise programmi praktilise tuuma.
9. Korduma kippuvad küsimused
Mis vahe on vibratsiooni seire ja vibratsioonianalüüsi vahel?
Seire tuvastab et masina seisund on muutunud üldise taseme trendi abil; analüüs uurib miks, kasutades spektri ja lainekuju konkreetse vea diagnoosimiseks. Seire toimub pidevalt paljude masinate puhul; analüüsi kohaldatakse nende väheste masinate suhtes, mida seire tuvastab.
Milliseid andureid kasutatakse vibratsiooni jälgimiseks?
Kiirendusmõõturid katavad enamiku veeremielementidega masinaid, kiirusandurid sobivad üldiste keskmiste mõõtmiste jaoks ja lähedussondid mõõdavad võlli nihkeid vedelikukilega laagritega masinatel.
Mis on “hea” vibratsioonitase?
Ühte numbrit ei ole olemas - see sõltub masina suurusest ja paigaldusest. ISO 20816 / ISO 10816-3 tsoonid annavad üldisi suuniseid, kuid kõige usaldusväärsem häire on muutus võrreldes selle masina enda kehtestatud baasväärtusega.
Kui sageli tuleks vibratsiooni mõõta?
Rutiinsete masinate marsruudipõhine seire toimub tavaliselt kord kuus või kord kvartalis; kriitilistelt masinatelt võetakse pidevalt või sagedaste programmeeritud ajavahemike tagant proovid.
Kas üks seade saab nii masinat jälgida kui ka tasakaalustada?
Jah. Kaasaskantav kahe kanaliga analüsaator, näiteks Balanset-1A, jälgib vibratsiooni ja kui tasakaalustamatus on kinnitatud, teostab välitasakaalustamine samal visiidil.
