RMS (ریشه میانگین مربعات): استاندارد شدت ارتعاش

تعریف: RMS چیست؟

آر ام اس، یا جذر میانگین مربعات، یک روش آماری برای اندازه‌گیری بزرگی یک سیگنال متغیر، مانند ولتاژ AC یا ارتعاش مکانیکی است. این روش پرکاربردترین و مهم‌ترین معیار برای ارزیابی سلامت کلی یک ماشین دوار است. مقدار RMS یک سیگنال ارتعاش، معیاری از کل محتوای انرژی آن است و مستقیماً با قابلیت تخریب ارتعاش مرتبط است.

از نظر ریاضی، با گرفتن جذر میانگین (یا میانگین) مربعات مقادیر مربع سیگنال در یک دوره زمانی محاسبه می‌شود. این فرآیند نتیجه‌ای معادل با مقدار DC تولید می‌کند که همان مقدار گرما یا توان را تولید می‌کند.

چرا RMS معیار ترجیحی برای سنجش سلامت دستگاه است؟

اگرچه مقادیر پیک و پیک به پیک برای تشخیص‌های خاص مفید هستند، RMS به چند دلیل کلیدی پارامتر برتر برای روند کلی وضعیت دستگاه است:

• ارتباط مستقیم با انرژی: قدرت تخریب ارتعاش در طول زمان به محتوای انرژی آن مربوط می‌شود، نه فقط به حداکثر پیک‌های آن. RMS تنها معیاری است که این انرژی کل را به طور دقیق منعکس می‌کند. به همین دلیل است که با خستگی و سایش اجزا همبستگی خوبی دارد.
• کل شکل موج را در نظر می‌گیرد: برخلاف اندازه‌گیری پیک که فقط یک نقطه را نشان می‌دهد، مقدار RMS کل تاریخچه سیگنال را در طول دوره اندازه‌گیری در نظر می‌گیرد. این امر آن را به یک اندازه‌گیری بسیار پایدارتر، تکرارپذیرتر و قوی‌تر تبدیل می‌کند.
• حساسیت کمتر به اثرات تصادفی: یک شوک یا ضربه تکی و غیر تکراری می‌تواند باعث افزایش شدید مقدار پیک شود که ممکن است باعث ایجاد هشدار کاذب شود. مقدار RMS، به عنوان یک مقدار میانگین، بسیار کمتر تحت تأثیر چنین رویدادهای تصادفی قرار می‌گیرد و شاخص بهتری از وضعیت کارکرد مداوم دستگاه است.
• مبانی استانداردهای بین‌المللی: استانداردهای جهانی برای شدت ارتعاش ماشین آلات، مانند ایزو ۲۰۸۱۶ و سری ۱۰۸۱۶، محدودیت‌های هشدار و خاموشی آنها را بر حسب ... مشخص کنید. سرعت RMS (میلی‌متر بر ثانیه)استفاده از RMS امکان مقایسه مستقیم وضعیت دستگاه با این معیارهای پذیرفته‌شده در صنعت را فراهم می‌کند.

رابطه بین RMS و پیک

برای یک موج سینوسی کامل و تمیز، یک رابطه ریاضی ساده بین RMS و دامنه پیک وجود دارد:

RMS = پیک / √۲ ≈ ۰.۷۰۷ × پیک

با این حال، این رابطه فقط برای یک موج سینوسی خالص صادق است. ارتعاش ماشین آلات در دنیای واقعی پیچیده است و شامل فرکانس‌های زیادی و گاهی اوقات انفجارهای ضربه‌ای است. برای این سیگنال‌های پیچیده، ضریب تبدیل ساده اعمال نمی‌شود. نسبت مقدار پیک به مقدار RMS به عنوان ... شناخته می‌شود. ضریب تاجضریب قله بالا (بزرگتر از ۳) نشان می‌دهد که سیگنال حاوی ضربه است، که خود یک سرنخ تشخیصی ارزشمند است.

RMS چه چیزی؟ سرعت، شتاب یا جابجایی؟

RMS را می‌توان برای هر پارامتر اندازه‌گیری اعمال کرد. با این حال، برای پایش وضعیت ماشین‌آلات عمومی در رایج‌ترین محدوده فرکانس (تقریباً ۱۰ هرتز تا ۱۰۰۰ هرتز)، سرعت RMS استاندارد صنعت است. دلیلش این است که:

• یک سطح مشخص از سرعت RMS معادل با یک سطح ثابت از شدت ارتعاش در طیف وسیعی از سرعت‌ها و انواع ماشین‌آلات است.
• این سیستم «صاف‌ترین» پاسخ را ارائه می‌دهد، به این معنی که به مشکلاتی مانند عدم تعادل در فرکانس‌های پایین و مشکلات یاتاقان در فرکانس‌های بالاتر به یک اندازه حساس است.

در حالی که سرعت RMS معیاری برای آلارم‌های کلی است، تحلیلگران برای مشکلات فرکانس بالا به شتاب RMS و برای مشکلات فرکانس بسیار پایین به جابجایی RMS نیز توجه خواهند کرد.

نحوه استفاده از RMS در یک برنامه نگهداری و تعمیرات پیش‌بینانه

1. یک خط پایه ایجاد کنید: برای ایجاد یک خط مبنا، سرعت RMS را روی یک دستگاه نو یا سالم اندازه‌گیری کنید.
2. روند داده‌ها: قرائت‌های منظم (مثلاً ماهانه) را انجام دهید و مقادیر RMS را در طول زمان رسم کنید.
3. تنظیم آلارم: سطوح هشدار «هشدار» و «خطر» را بر اساس استانداردهای ISO یا تغییر آماری از سطح پایه تنظیم کنید (مثلاً هشدار در سطح پایه ۲ برابر، خطر در سطح پایه ۵ برابر).
4. تحلیل تغییرات: وقتی یک آلارم RMS فعال می‌شود، نیاز به تحلیل دقیق‌تر (با استفاده از FFT، فاز و غیره) برای تشخیص علت اصلی مشکل را نشان می‌دهد.

با پیگیری مداوم ارتعاش RMS، یک برنامه تعمیر و نگهداری می‌تواند به طور مؤثر سلامت دستگاه را رصد کند و از یک استراتژی تعمیر و نگهداری واکنشی به یک استراتژی تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده تغییر دهد.

← بازگشت به فهرست اصلی