ISO 13373-1: Koneiden kunnonvalvonta ja diagnostiikka – Tärinän kunnonvalvonta – Osa 1: Yleiset menettelyt

Yhteenveto

ISO 13373-1 -standardi määrittelee systemaattisen ja toistettavan menettelyn värähtelymittausten ja -analyysien suorittamiseksi osana kunnonvalvontaohjelmaa. Se toimii perustavanlaatuisena oppaana valvontaohjelman perustamiseen ja kuvaa kaiken mittauspisteiden ja parametrien valinnasta tiedonkeruuseen ja perusanalyysiin. Tavoitteena on varmistaa, että kerätyt värähtelytiedot ovat yhdenmukaisia, luotettavia ja sopivia koneen kunnon muutosten havaitsemiseen ajan kuluessa. Tämä standardi pohjimmiltaan virallistaa parhaat käytännöt... reittipohjainen tiedonkeruu.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi tarjoaa vaiheittaisen oppaan vankan tärinänvalvontarutiinin luomiseksi:

1. 1. Soveltamisala ja tavoitteet:

   Tämä perusluku määrittelee nimenomaisesti standardin tarkoituksen, joka on luoda yleinen, systemaattinen ja toistettavissa oleva menettelytapasarja koko värähtelytilan valvontaprosessille. Ensisijaisena tavoitteena on varmistaa, että värähtelytiedot kerätään johdonmukaisella ja luotettavalla tavalla, jotta ne soveltuvat aiottuun tarkoitukseensa: koneen dynaamisen käyttäytymisen muutosten havaitsemiseen ajan kuluessa. Standardi on suunniteltu menettelylliseksi selkärangaksi uuden värähtelyvalvontaohjelman perustamiselle tai olemassa olevan ohjelman auditoinnille. Se korostaa, että näitä menettelytapoja noudattamalla organisaatio voi luoda korkealaatuisen tietokannan koneen värähtelyhistoriasta, mikä on tehokkaan vianhaun, trendianalyysin ja diagnostiikan olennainen edellytys. Se selventää, että tämä osa standardista kattaa yleisen metodologian, kun taas myöhemmät osat (esim. ISO 13373-2) tarjoavat yksityiskohtaisempia diagnostiikkatekniikoita.

2. 2. Mittaus ja anturin valinta:

   Tässä luvussa syvennytään kriittisiin päätöksiin, jotka muodostavat minkä tahansa värähtelymittauksen perustan. Se edellyttää strukturoitua lähestymistapaa mittauspisteiden valintaan ja korostaa, että niiden tulisi olla mahdollisimman lähellä koneen laakereita roottorin välittämien voimien tarkan mittaamisen varmistamiseksi. Se tarjoaa yksityiskohtaisia ohjeita mittausten suunnasta (vaakasuora, pystysuora, aksiaalinen), jotta koneen liikkeestä saadaan täydellinen kolmiulotteinen kuva. Merkittävä osa tästä osiosta on omistettu anturien valinnalle ja selittää erityyppisten anturien väliset kompromissit. Se korostaa, että kiihtyvyysanturi on yleisin valinta laajan taajuusalueensa ja kestävyytensä ansiosta, mutta käsittelee myös nopeusantureiden ja kosketuksettomien mittausten käyttöä läheisyysanturit tiettyihin sovelluksiin. Ratkaisevasti siinä korostetaan, että datan laatu riippuu suoraan anturin kiinnitystavasta, ja suositellaan pysyvien kiinnitystappien käyttöä korkealaatuisimman ja toistettavissa olevan datan saamiseksi. Lisäksi viitataan yksityiskohtaisiin ohjeisiin kohdassa ISO 5348.

3. 3. Mittausparametrit:

   Tämä osio on luultavasti teknisin, koska se sanelee tiedonkeruulaitteen asetukset, jotka määrittävät spektri- ja aaltomuotodatan laadun ja hyödyllisyyden. Se tarjoaa yksityiskohtaisen menetelmän näiden parametrien valitsemiseksi tietyn koneen ja mahdollisten valvottavien vikojen perusteella. Keskeisiä käsiteltyjä parametreja ovat:

   • Taajuusalue (Fmax): Standardi selittää, miten mittauksen maksimitaajuus valitaan. Tämän on oltava riittävän korkea, jotta se tallentaa kiinnostuksen kohteena olevat signaalit, kuten korkeataajuiset äänet laakeriviat tai vaihdeverkko, olematta kuitenkaan niin korkea, että se aiheuttaisi tarpeetonta kohinaa.
   • Päätöslauselma: Tämä viittaa rivien määrään FFT spektri. Standardi antaa ohjeita sellaisen resoluution valitsemiseksi, joka riittää erottamaan lähekkäin sijaitsevat taajuuskomponentit, mikä on kriittistä hammaspyöräkytkentätaajuuden ympärillä olevien sivukaistojen tunnistamiseksi tai lähekkäin olevien käyntinopeuksien erottamiseksi moniakselisessa koneessa.
   • Keskiarvo: Standardi selittää signaalin keskiarvon käytön signaali-kohinasuhteen parantamiseksi ja vakaamman, toistettavissa olevan mittauksen aikaansaamiseksi. Se kuvaa erityyppisiä keskiarvoja, kuten RMS-keskiarvon laskemisen ja huippuarvon hallinnan, ja milloin niitä käytetään.
   • Ikkunointi: Tämä selittää tarpeen soveltaa ikkunointifunktio (kuten Hanning-ikkuna) aikadataan ennen FFT:n suorittamista virheen minimoimiseksi, joka tunnetaan nimellä spektraalinen vuoto.
4. 4. Tiedonkeruumenettelyt:

   Tässä luvussa siirrytään asetuksista toteutukseen ja esitetään tarkka menettely itse tiedonkeruulle. Pääpaino on sen varmistamisessa, että jokainen tehty mittaus on verrattavissa kaikkiin aiempiin ja tuleviin mittauksiin. Siinä painotetaan voimakkaasti koneen käyttöolosuhteiden dokumentointia testin aikana, mukaan lukien sen pyörimisnopeus, kuormitus, lämpötila ja kaikki muut asiaankuuluvat prosessimuuttujat. Tämä on kriittistä, koska näiden olosuhteiden muutos voi muuttaa merkittävästi koneen värähtelyominaisuuksia, ja ilman tätä kontekstia värähtelyn muutos voidaan tulkita kehittyväksi virheeksi. Standardi tarjoaa myös tarkistuslistan mittausketjun eheyden tarkistamiseksi ennen tiedonkeruuta ja sen varmistamiseksi, että anturi on asennettu oikein, kaapeli on hyvässä kunnossa ja tiedonkeruulaitteen asetukset ovat oikein.

5. 5. Data-analyysi ja -arviointi:

   Kun korkealaatuista dataa on kerätty, tämä luku tarjoaa viitekehyksen sen tulkinnalle. Se virallistaa kaksijakoisen lähestymistavan arviointiin, joka esiteltiin ensimmäisen kerran standardeissa, kuten ISO 10816-1Ensimmäinen menetelmä on **absoluuttisten raja-arvojen vertailu**, jossa mitattua laajakaistaista tärinäarvoa verrataan ennalta määriteltyihin vakavuuskaavioihin (esim. ISO 10816 -sarjasta) sen määrittämiseksi, onko kone "hyvässä", "tyydyttävässä" vai "tyydyttämättömässä" kunnossa. Toinen ja tehokkaampi menetelmä on **trendianalyysi**. Tämä tarkoittaa mittausarvojen piirtämistä ajan kuluessa vakaan lähtötason määrittämiseksi ja sitten merkittävien poikkeamien etsimistä tästä lähtötasosta. Standardi korostaa, että muutoksen havaitseminen on usein tärkeämpää kuin absoluuttinen arvo. Se tarjoaa menetelmän datapohjaisten "hälytys"- ja "laukaisu"-hälytystasojen asettamiseen – esimerkiksi hälytyksen asettaminen, jos tärinä kaksinkertaistuu (100%:n kasvu), ja laukaisun, jos se viisinkertaistuu (400%:n kasvu) normaalista lähtötasostaan, vaikka absoluuttiset arvot olisivatkin edelleen hyväksyttävällä alueella.

6. 6. Viantunnistuksen perusteet:

   Tämä viimeinen luku toimii johdantona diagnostiikkaprosessiin. Vaikka osan 1 pääpaino on tiedonkeruussa ja havaitsemisessa, tämä osio kuroa umpeen kuilua diagnostiikkaan selittämällä perusperiaatteen, jonka mukaan erilaiset mekaaniset ja sähköiset viat tuottavat ainutlaatuisia, tunnistettavia kuvioita värähtelydatassa. Se esittelee tiettyjen taajuuksien korreloinnin käsitteen... FFT-spektri niiden fyysisiin lähteisiin koneessa. Esimerkiksi se selittää, että korkea huippu täsmälleen kerran käyntinopeudella (1X) viittaa tyypillisesti epätasapaino, kun taas korkea huippu kaksinkertaisella juoksunopeudella usein viittaa virheasentoSe kuvaa myös, miten korkeataajuiset, ei-synkroniset piikit voidaan yhdistää laakeriviatTämä luku tarjoaa analyytikkolle perustiedot, joita hän tarvitsee aloittaakseen perussyyanalyysin, joka on ISO 13373 -sarjan edistyneempien standardien aihe.

Keskeiset käsitteet

• Johdonmukaisuus ja toistettavuus: Standardin keskeinen teema. Valvontaohjelma on hyödytön, jos tietoja ei kerätä johdonmukaisesti. ISO 13373-1 tarjoaa säännöt tämän saavuttamiseksi.
• Tiedon laatu: Standardi painottaa voimakkaasti datan laatuun vaikuttavia tekijöitä, erityisesti anturin asennusta ja sopivien mittausasetusten valintaa (esim. taajuusalue, resoluutio).
• Ohjelman perusta: Tämä standardi ei ole diagnostiikkaopas, joka kertoo, miten tiettyjä vikoja tunnistetaan. Sen sijaan se on olennainen ensimmäinen askel, joka kertoo, miten diagnostiikassa käytettävät tiedot *kerätään* oikein (tätä käsitellään muissa standardeissa, kuten ISO 13373-2 ja -3).

← Takaisin päähakemistoon