ISO 13373-1: پایش وضعیت و تشخیص ماشین‌آلات – پایش وضعیت ارتعاش – بخش 1: رویه‌های عمومی

خلاصه

استاندارد ISO 13373-1 یک رویه سیستماتیک و تکرارپذیر برای انجام اندازه‌گیری‌ها و تحلیل ارتعاشات به عنوان بخشی از یک برنامه پایش وضعیت ایجاد می‌کند. این استاندارد به عنوان یک راهنمای «چگونه» اساسی برای راه‌اندازی یک برنامه پایش عمل می‌کند و همه چیز را از انتخاب نقاط اندازه‌گیری و پارامترها گرفته تا جمع‌آوری داده‌ها و تحلیل اولیه، با جزئیات شرح می‌دهد. هدف این است که اطمینان حاصل شود که داده‌های ارتعاش جمع‌آوری‌شده سازگار، قابل اعتماد و مناسب برای تشخیص تغییرات در وضعیت دستگاه در طول زمان هستند. این استاندارد اساساً بهترین شیوه‌ها را برای جمع‌آوری داده‌ها مبتنی بر مسیر.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد یک راهنمای گام به گام برای ایجاد یک روال قوی برای نظارت بر ارتعاش ارائه می‌دهد:

1. ۱. دامنه و اهداف:

   این فصل بنیادی به صراحت هدف استاندارد را تعریف می‌کند، که ایجاد مجموعه‌ای از رویه‌های عمومی، سیستماتیک و تکرارپذیر برای کل فرآیند پایش وضعیت ارتعاش است. هدف اصلی این است که اطمینان حاصل شود داده‌های ارتعاش به شیوه‌ای سازگار و قابل اعتماد به دست می‌آیند و آن را برای هدف مورد نظر خود مناسب می‌کنند: تشخیص تغییرات در رفتار دینامیکی دستگاه در طول زمان. این استاندارد به گونه‌ای طراحی شده است که ستون فقرات رویه‌ای برای راه‌اندازی یک برنامه جدید پایش ارتعاش یا برای ممیزی یک برنامه موجود باشد. این فصل تأکید می‌کند که با پیروی از این رویه‌ها، یک سازمان می‌تواند یک پایگاه داده با کیفیت بالا از تاریخچه ارتعاش دستگاه ایجاد کند، که پیش‌نیاز ضروری برای تشخیص مؤثر خطا، تحلیل روند و تشخیص است. این فصل روشن می‌کند که این بخش از استاندارد، روش‌شناسی کلی را پوشش می‌دهد، در حالی که بخش‌های بعدی (به عنوان مثال، ISO 13373-2) تکنیک‌های تشخیصی دقیق‌تری را ارائه می‌دهند.

2. ۲. اندازه‌گیری و انتخاب حسگر:

   این فصل به بررسی تصمیمات حیاتی که پایه و اساس هرگونه اندازه‌گیری ارتعاش را تشکیل می‌دهند، می‌پردازد. این فصل، رویکردی ساختاریافته را برای انتخاب نقاط اندازه‌گیری الزامی می‌کند و تأکید می‌کند که این نقاط باید تا حد امکان به یاتاقان‌های دستگاه نزدیک باشند تا نیروهای منتقل شده از روتور به طور دقیق ثبت شوند. این فصل، راهنمایی دقیقی در مورد جهت‌گیری اندازه‌گیری‌ها (افقی، عمودی، محوری) ارائه می‌دهد تا از یک تصویر سه‌بعدی کامل از حرکت دستگاه اطمینان حاصل شود. بخش قابل توجهی از این بخش به انتخاب حسگر اختصاص داده شده است و بده‌بستان‌های بین انواع مختلف مبدل را توضیح می‌دهد. این فصل تأکید می‌کند که شتاب سنج به دلیل محدوده فرکانسی وسیع و استحکام آن، رایج‌ترین انتخاب است، اما همچنین در مورد استفاده از پروب‌های سرعت و غیر تماسی بحث می‌کند. پروب‌های مجاورتی برای کاربردهای خاص. نکته مهم این است که تأکید می‌کند کیفیت داده‌ها مستقیماً به روش نصب حسگر وابسته است و توصیه اکید می‌کند که برای دستیابی به داده‌های با بالاترین کیفیت و تکرارپذیر، از پایه‌های دائمی گل‌میخی استفاده شود و به دستورالعمل‌های دقیق در ... مراجعه شود. ایزو ۵۳۴۸.

3. ۳. پارامترهای اندازه‌گیری:

   این بخش مسلماً فنی‌ترین بخش است، زیرا تنظیمات درون جمع‌کننده داده را که کیفیت و سودمندی داده‌های طیفی و شکل موج را تعیین می‌کند، تعیین می‌کند. این بخش، روش‌شناسی دقیقی برای انتخاب این پارامترها بر اساس دستگاه خاص و خطاهای احتمالی تحت نظارت ارائه می‌دهد. پارامترهای کلیدی پوشش داده شده عبارتند از:

   • محدوده فرکانس (Fmax): استاندارد توضیح می‌دهد که چگونه حداکثر فرکانس را برای اندازه‌گیری انتخاب کنیم. این فرکانس باید به اندازه کافی بالا باشد تا بتواند امضاهای مورد نظر، مانند تن‌های فرکانس بالای ناشی از عیوب بلبرینگ یا مش دندهبدون اینکه آنقدر بالا باشد که سر و صدای غیرضروری ایجاد کند.
   • Resolution: این به تعداد خطوط موجود در فورفورتو طیف. این استاندارد راهنمایی‌هایی در مورد انتخاب وضوح کافی برای جداسازی مؤلفه‌های فرکانسی نزدیک به هم ارائه می‌دهد، که برای شناسایی باندهای جانبی اطراف فرکانس شبکه چرخ‌دنده یا تمایز بین سرعت‌های کاری نزدیک به هم در یک ماشین چند محوره بسیار مهم است.
   • میانگین‌گیری: این استاندارد، استفاده از میانگین‌گیری سیگنال را برای بهبود نسبت سیگنال به نویز و ارائه اندازه‌گیری پایدارتر و تکرارپذیرتر توضیح می‌دهد. این استاندارد انواع مختلف میانگین‌گیری، مانند میانگین‌گیری RMS و نگه‌داشتن پیک، و زمان اعمال آنها را شرح می‌دهد.
   • پنجره سازی: این امر لزوم اعمال a را توضیح می‌دهد. تابع پنجره‌سازی (مانند یک پنجره هنینگ) به داده‌های زمانی قبل از انجام FFT برای به حداقل رساندن خطایی که به عنوان نشت طیفی.
4. ۴. رویه‌های جمع‌آوری داده‌ها:

   این فصل از مرحله راه‌اندازی به مرحله اجرا می‌رسد و روشی دقیق برای خود عمل جمع‌آوری داده‌ها ارائه می‌دهد. تمرکز اصلی بر اطمینان از این است که هر اندازه‌گیری انجام شده با تمام اندازه‌گیری‌های گذشته و آینده قابل مقایسه باشد. تأکید زیادی بر مستندسازی شرایط عملیاتی دستگاه در زمان آزمایش، از جمله سرعت چرخش، بار، دما و سایر متغیرهای فرآیندی مرتبط دارد. این امر بسیار مهم است زیرا تغییر در این شرایط می‌تواند امضای ارتعاش دستگاه را به طور قابل توجهی تغییر دهد و بدون این زمینه، تغییر در ارتعاش می‌تواند به عنوان یک نقص در حال توسعه اشتباه تفسیر شود. این استاندارد همچنین یک چک لیست برای تأیید صحت زنجیره اندازه‌گیری قبل از جمع‌آوری داده‌ها ارائه می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که سنسور به درستی نصب شده است، کابل در وضعیت خوبی قرار دارد و تنظیمات جمع‌آوری‌کننده داده‌ها صحیح است.

5. ۵. تحلیل و ارزیابی داده‌ها:

   پس از جمع‌آوری داده‌های باکیفیت، این فصل چارچوبی برای تفسیر آنها فراهم می‌کند. این فصل رویکرد دو جانبه به ارزیابی را که برای اولین بار در استانداردهایی مانند ... معرفی شده است، رسمیت می‌بخشد. ایزو ۱۰۸۱۶-۱روش اول **مقایسه حد مطلق** است، که در آن مقدار ارتعاش پهنای باند اندازه‌گیری شده با نمودارهای شدت از پیش تعریف شده (مثلاً از سری ISO 10816) مقایسه می‌شود تا مشخص شود که آیا دستگاه در وضعیت «خوب»، «رضایت‌بخش» یا «غیررضایت‌بخش» قرار دارد یا خیر. روش دوم و قدرتمندتر، **تحلیل روند** است. این روش شامل ترسیم مقادیر اندازه‌گیری در طول زمان برای ایجاد یک خط پایه پایدار و سپس جستجوی انحرافات قابل توجه از آن خط پایه است. این استاندارد تأکید می‌کند که تشخیص یک تغییر اغلب از مقدار مطلق مهم‌تر است. این روش، روشی را برای تنظیم سطوح هشدار «هشدار» و «قطع» مبتنی بر داده ارائه می‌دهد - به عنوان مثال، تنظیم هشدار در صورت دو برابر شدن ارتعاش (افزایش 100%) و قطع در صورت پنج برابر شدن آن (افزایش 400%) از خط پایه عادی خود، حتی اگر مقادیر مطلق هنوز در یک منطقه قابل قبول باشند.

6. ۶. شناسایی اولیه خطا:

   این فصل پایانی به عنوان مقدمه‌ای بر فرآیند تشخیص عمل می‌کند. در حالی که تمرکز اصلی بخش ۱ بر جمع‌آوری و تشخیص داده‌ها است، این بخش با توضیح این اصل اساسی که خطاهای مکانیکی و الکتریکی مختلف الگوهای منحصر به فرد و قابل تشخیصی را در داده‌های ارتعاشی ایجاد می‌کنند، شکاف موجود در تشخیص را پر می‌کند. این بخش مفهوم همبستگی فرکانس‌های خاص در FFT spectrum به منابع فیزیکی آنها روی دستگاه. به عنوان مثال، توضیح می‌دهد که یک پیک بالا دقیقاً یک برابر سرعت چرخش (1X) معمولاً نشان دهنده ... است. عدم تعادلدر حالی که یک پیک بالا در سرعت دویدن دو برابر اغلب به ... اشاره دارد. ناهم‌ترازیهمچنین توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان پیک‌های فرکانس بالا و غیرهمزمان را با ... مرتبط کرد. عیوب بلبرینگاین فصل دانش بنیادی مورد نیاز برای یک تحلیلگر را برای شروع فرآیند تحلیل ریشه‌ای مشکلات، که موضوع استانداردهای پیشرفته‌تر سری ISO 13373 است، فراهم می‌کند.

مفاهیم کلیدی

• ثبات و تکرارپذیری: موضوع اصلی استاندارد. اگر داده‌ها به طور مداوم جمع‌آوری نشوند، یک برنامه نظارتی بی‌فایده است. استاندارد ISO 13373-1 قوانینی را برای دستیابی به این هدف ارائه می‌دهد.
• کیفیت داده‌ها: این استاندارد تأکید زیادی بر عواملی دارد که بر کیفیت داده‌ها تأثیر می‌گذارند، به ویژه نصب مبدل و انتخاب تنظیمات اندازه‌گیری مناسب (مثلاً محدوده فرکانس، وضوح).
• پایه و اساس یک برنامه: این استاندارد یک راهنمای تشخیصی نیست که به شما بگوید چگونه عیوب خاص را شناسایی کنید. در عوض، اولین گام ضروری است که به شما می‌گوید چگونه *داده‌هایی* را که برای تشخیص استفاده می‌شوند (که در استانداردهای دیگر مانند ISO 13373-2 و -3 پوشش داده شده است) به درستی *جمع‌آوری* کنید.

← بازگشت به فهرست اصلی