Vaiheen ymmärtäminen värähtelyanalyysissä
Määritelmä: Mikä on värähtelyvaihe?
Vaihe on mittaus, joka kuvaa kahden signaalin välistä ajoitussuhdetta tai yleisemmin värähtelysignaalin ajoitusta suhteessa tiettyyn pyörivän akselin vertailupisteeseen. Se mittaa, "missä" värähtely tapahtuu suhteessa akselin pyörimiseen. Vaihe mitataan tyypillisesti asteina, 0° - 360°, mikä edustaa akselin yhtä täyttä kierrosta.
Amplitudi kertoo meille, "kuinka paljon" kone värähtelee ja taajuus kertoo meille, "kuinka nopeasti", kun taas vaihe kertoo meille, "miten se liikkuu". Tämä tekee vaiheesta tehokkaan työkalun erottamaan toisistaan eri vikoja, joita voi esiintyä samalla taajuudella.
Miten vaihe mitataan?
Vaiheen mittaamiseen tarvitaan kaksi signaalia:
- Tärinäsignaali: Tämä on ensisijainen signaali kiihtyvyysanturista tai läheisyysanturista, joka mittaa koneen tärinää.
- Referenssisignaali: Tämä on kerran kierrosta kohti lähetettävä ajoituspulssi, jonka antaa kierroslukumittariKierroslukumittari on suunnattu heijastavaan teipinpalaan tai akselin kiilauraan, ja se tuottaa tarkan pulssin joka kerta, kun referenssimerkki ohittaa anturin.
Värähtelyanalysaattori mittaa sitten viiveen kierroslukumittarin pulssin ja värähtelysignaalin ensimmäisen positiivisen huipun välillä tietyllä taajuudella (yleensä 1x käyntinopeus). Se muuntaa tämän viiveen kulmaksi, joka on vaihelukema. Vaihelukema 90° tarkoittaa, että värähtelyhuippu esiintyy neljänneskierroksen kuluttua siitä, kun referenssimerkki on ohittanut kierroslukumittarin.
Vaiheanalyysin diagnostinen voima
Vaihe ei ole pelkkä numero; se antaa kriittistä tietoa liikkeen luonteesta. Ottamalla vaihelukemia koneen eri kohdista analyytikko voi vahvistaa tai sulkea pois tiettyjä diagnooseja.
Epätasapainon vahvistaminen
Klassisessa yksinkertaisen epätasapainon tapauksessa vaihelukemat ovat samankaltaisia (tyypillisesti ±30°:n sisällä) mitattuna samasta säteittäisestä suunnasta (esim. vaakasuoraan) roottorin molemmista laakereista. Tämä osoittaa, että koko roottori liikkuu yhdessä ja että raskas kohta "vetää" sitä samaan suuntaan samaan aikaan.
Virheellisen linjauksen diagnosointi
Vaihe on yksi selkeimmistä tavoista diagnosoida akselin linjausvirhe. Kun aksiaalivaiheen mittaukset tehdään kytkimen kummaltakin puolelta, 180° vaihesiirto (±30°) on oppikirjassa mainittu kulmapoikkeaman osoitin. Tämä lukema osoittaa, että kun toinen akseli liikkuu sisäänpäin (positiivinen aksiaalinen suunta), toinen akseli liikkuu ulospäin (negatiivinen aksiaalinen suunta), mikä on selvä merkki kytkimen kääntöliikkeestä.
Epätasapainon erottaminen taipuneesta akselista
Sekä epätasapaino että taipunut akseli voivat aiheuttaa voimakasta 1x RPM -värähtelyä. Vaiheanalyysi voi erottaa ne toisistaan. Ottamalla aksiaaliset vaihelukemat saman moottorin tai pumpun akselin molemmista päistä, 180° vaihe-ero osoittaa, että akseli on taipunut. Päät liikkuvat vastakkaisiin suuntiin "kaaren" pyöriessä.
Rakenteellisen löysyyden tai haljenneiden perustusten tunnistaminen
Kun vaihelukemat ovat epäsäännöllisiä, epävakaita tai toistumattomia, se viittaa usein mekaaniseen löysyyteen. Jos vaihelukemat muuttuvat merkittävästi verrattaessa koneen jalkaa sen pohjalevyyn, se viittaa löysään ankkuripulttiin tai haljenneeseen perustukseen.
Resonanssin vahvistaminen
Kun koneen nopeus kulkee resonanssin (kriittisen nopeuden) läpi, 1x-värähtelyn vaihe muuttuu tyypillisesti 90° täsmälleen resonanssihuipulla ja täydet 180° muutoksen kulkiessaan koko resonanssialueen läpi. Tämä on lopullinen tapa varmistaa resonanssitilan olemassaolo.
Tärkeä työkalu tasapainottamiseen
Vaihe on myös välttämätön roottorin tasapainotusVaihelukema osoittaa suoraan roottorin "painavan kohdan" kulma-asennon suhteessa referenssimerkkiin. Tämä kertoo teknikolle tarkalleen, mihin korjauspaino on asetettava epätasapainon korjaamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ilman vaihemittausta värähtelyanalyytikko työskentelee vain osan kuvasta kanssa. Vaiheanalyysi tarjoaa ratkaisevan kontekstin koneen liikkeestä, mikä mahdollistaa paljon korkeamman diagnostisen luotettavuuden.