ISO 2041: ارتعاش مکانیکی، شوک و پایش وضعیت - واژگان

خلاصه

استاندارد ISO 2041، استاندارد واژگان اصلی برای کل حوزه ارتعاش، شوک و پایش وضعیت است. دامنه آن بسیار گسترده‌تر از استانداردهایی مانند ISO 1940-2 است که فقط بر تعادل تمرکز دارند. ISO 2041 به عنوان یک فرهنگ لغت جامع عمل می‌کند و تعاریف دقیقی برای هزاران اصطلاح مورد استفاده در تمام رشته‌های مرتبط، از جمله اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل، آزمایش و تشخیص، ارائه می‌دهد. هدف آن ایجاد یک زبان مشترک و بدون ابهام برای اطمینان از ارتباط روشن بین متخصصان در این زمینه‌های به هم پیوسته است.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد به صورت یک واژه‌نامه بزرگ سازماندهی شده است و اصطلاحات در بخش‌های موضوعی متعددی گروه‌بندی شده‌اند تا به یافتن و درک مفاهیم مرتبط کمک کنند. بخش‌های اصلی عبارتند از:

1. ۱. مفاهیم اساسی:

   این بخش با تعریف اساسی‌ترین مفاهیم فیزیکی، زمینه را برای کل این حوزه فراهم می‌کند. این بخش رسماً تعریف می‌کند لرزش به عنوان تغییر مقدار کمیتی که توصیف کننده حرکت یا موقعیت یک سیستم مکانیکی است با زمان، زمانی که مقدار آن به طور متناوب بزرگتر و کوچکتر از یک مقدار متوسط است. این مورد را از ... متمایز می‌کند. شوککه یک رویداد گذرا است، و نوسان، اصطلاح عمومی برای هر کمیتی که به این شکل تغییر می‌کند. از همه مهم‌تر، این اصطلاح خواص فیزیکی اساسی حاکم بر رفتار ارتعاشی هر سیستمی را نیز تعریف می‌کند: جرم (اینرسی)، خاصیتی که در برابر شتاب مقاومت می‌کند؛ سختی (بهار)، خاصیتی که در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کند؛ و میرایی، خاصیتی که انرژی را از سیستم تلف می‌کند و باعث کاهش نوسانات می‌شود. مفهوم درجات آزادی نیز معرفی شده است که تعداد مختصات مستقل مورد نیاز برای توصیف حرکت سیستم را تعریف می‌کند.

2. ۲. پارامترهای ارتعاش و ضربه:

   این فصل کمیت‌های ضروری مورد استفاده برای اندازه‌گیری و توصیف حرکت ارتعاشی را تعریف می‌کند و تعاریف رسمی برای ویژگی‌های کلیدی یک نوسان ارائه می‌دهد. فرکانس به عنوان تعداد سیکل‌های یک حرکت تناوبی که در واحد زمان رخ می‌دهد (برحسب هرتز، Hz) تعریف می‌شود. دامنه حداکثر مقدار کمیت نوسانی است. سپس استاندارد سه پارامتر اصلی حرکت را توضیح می‌دهد: جابجایی (چقدر چیزی حرکت می‌کند)، سرعت (با چه سرعتی حرکت می‌کند)، و شتاب (نرخ تغییر سرعت، که مربوط به نیروهای وارد بر سیستم است). این بخش همچنین روش‌های مختلف اندازه‌گیری دامنه برای یک سیگنال را به طور دقیق تعریف می‌کند: اوج به اوج (کل مسیر از حداکثر مقدار مثبت تا حداکثر مقدار منفی)، اوج (حداکثر مقدار از صفر)، و RMS (ریشه میانگین مربعات)که رایج‌ترین معیار برای ارتعاش کلی است زیرا به محتوای انرژی سیگنال مربوط می‌شود.

3. ۳. ابزار دقیق و اندازه‌گیری:

   این بخش بر اصطلاحات تجهیزات مورد استفاده برای ثبت سیگنال‌های ارتعاش تمرکز دارد. این بخش تعریف می‌کند مبدل (یا حسگر) به عنوان وسیله‌ای که برای تبدیل یک کمیت مکانیکی (ارتعاش) به یک سیگنال الکتریکی طراحی شده است. سپس رایج‌ترین انواع مبدل‌های مورد استفاده در نظارت بر ماشین‌آلات را تعریف می‌کند: شتاب‌سنجکه یک حسگر تماسی است که شتاب را اندازه‌گیری می‌کند و پرکاربردترین و رایج‌ترین نوع حسگر است؛ و پروب مجاورتی (یا کاوشگر جریان گردابی)، که یک حسگر غیرتماسی است که جابجایی نسبی بین کاوشگر و یک هدف رسانا، معمولاً یک شفت چرخان، را اندازه‌گیری می‌کند. این بخش همچنین ابزار دقیق مرتبط، مانند تقویت‌کننده‌های سیگنال، فیلترها و سخت‌افزار و نرم‌افزار جمع‌آوری داده را تعریف می‌کند (آنالایزرها) برای پردازش و نمایش سیگنال‌ها استفاده می‌شود.

4. ۴. پردازش و تحلیل سیگنال:

   این فصل واژگان مربوط به تکنیک‌های ریاضی مورد استفاده برای تبدیل داده‌های خام ارتعاش به اطلاعات تشخیصی را تعریف می‌کند. این فصل دو حوزه اصلی تحلیل را تعریف می‌کند: شکل موج زمانیکه نمودار دامنه در برابر زمان است، و طیف (یا نمودار حوزه فرکانس)، که دامنه را در مقابل فرکانس نشان می‌دهد. استاندارد تعریف می‌کند تحلیل طیفی به عنوان فرآیند تجزیه یک سیگنال زمانی به فرکانس‌های تشکیل‌دهنده آن. الگوریتم ریاضی مورد استفاده برای انجام این کار، ... تبدیل فوریه سریع (FFT)این بخش همچنین ویژگی‌های طیفی کلیدی مانند موارد زیر را تعریف می‌کند: هارمونیک‌ها (ضرب‌های صحیح یک فرکانس اساسی) و باندهای کناری (فرکانس‌هایی که در اطراف یک فرکانس مرکزی ظاهر می‌شوند). علاوه بر این، مفاهیم حیاتی برای پردازش سیگنال دیجیتال، مانند نام مستعار (نوعی اعوجاج که در صورت پایین بودن نرخ نمونه‌برداری رخ می‌دهد) و پنجره سازی (کاربرد یک تابع ریاضی برای کاهش خطایی که به عنوان نشت طیفی شناخته می‌شود).

5. ۵. ویژگی‌های سیستم‌ها (آنالیز مودال):

   این بخش اصطلاحات مورد استفاده برای توصیف خواص دینامیکی ذاتی یک سازه مکانیکی را تعریف می‌کند. فرکانس طبیعی به عنوان فرکانسی که در آن یک سیستم در صورت برهم خوردن موقعیت تعادل خود و سپس اجازه حرکت آزادانه، ارتعاش خواهد کرد. هنگامی که یک فرکانس نیروی خارجی با یک فرکانس طبیعی منطبق می‌شود، پدیده ... رزونانس رخ می‌دهد، که به عنوان شرط حداکثر دامنه ارتعاش تعریف می‌شود. این بخش همچنین اصطلاحات مورد استفاده در آنالیز مودال تجربی، مانند شکل حالت (الگوی مشخصه انحراف یک سازه در یک فرکانس طبیعی خاص) و تابع پاسخ فرکانسی (FRF)، که معیاری است که رابطه ورودی-خروجی یک سیستم را مشخص می‌کند و برای شناسایی فرکانس‌های طبیعی و خواص میرایی آن استفاده می‌شود.

6. ۶. پایش وضعیت و تشخیص:

   این فصل پایانی، اصطلاحات مربوط به کاربرد عملی آنالیز ارتعاشات برای نگهداری ماشین‌آلات را تعریف می‌کند. پایش وضعیت به عنوان فرآیند پایش یک پارامتر از وضعیت در ماشین‌آلات (در این مورد، ارتعاش) به منظور شناسایی یک تغییر قابل توجه که نشان دهنده یک عیب در حال توسعه است. بر این اساس، تشخیص به عنوان فرآیند استفاده از داده‌های پایش‌شده برای شناسایی خطای خاص، محل و شدت آن تعریف می‌شود. این استاندارد همچنین مفهوم پیشرفته‌تری از پیش آگهی هاکه فرآیند پیش‌بینی وضعیت آینده دستگاه و عمر مفید باقی‌مانده آن است. همچنین تعاریفی برای شاخص‌های تشخیصی کلیدی که از سیگنال ارتعاش محاسبه می‌شوند، مانند موارد زیر ارائه می‌دهد: ضریب تاج and کورتوزکه معیارهای آماری مورد استفاده برای تشخیص عیوب اولیه یاتاقان و چرخ‌دنده هستند.

اهمیت کلیدی

• ارتباطات میان رشته‌ای: این استاندارد، زبانی مشترک برای مهندسان مکانیک، متخصصان قابلیت اطمینان، تکنسین‌ها و دانشگاهیان فراهم می‌کند تا بتوانند به طور مؤثر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
• سند پشتیبان: این استاندارد، مرجع اصلی برای اصطلاحات مورد استفاده در تقریباً تمام استانداردهای دیگر ISO مربوط به ارتعاش و پایش وضعیت است. هنگامی که استاندارد دیگری از اصطلاحی مانند «شدت ارتعاش» استفاده می‌کند، رسماً در ISO 2041 تعریف شده است.
• بنیاد آموزشی: برای هر کسی که در حال یادگیری حوزه آنالیز ارتعاشات است، این استاندارد منبع معتبری برای اصطلاحات و تعاریف صحیح است.

← بازگشت به فهرست اصلی