RMS (Root Mean Square): Tärinän voimakkuuden standardi

Määritelmä: Mikä on RMS?

RMS, tai Neliöjuuri, on tilastollinen menetelmä vaihtelevan signaalin, kuten vaihtojännitteen tai mekaanisen värähtelyn, suuruuden mittaamiseen. Se on yleisimmin käytetty ja tärkein mittaus pyörivän koneen yleisen kunnon arvioimiseksi. Värähtelysignaalin RMS-arvo mittaa sen kokonaisenergiasisältöä ja liittyy suoraan värähtelyn tuhoamiskykyyn.

Matemaattisesti se lasketaan ottamalla neliöjuuri signaalin neliöityjen arvojen keskiarvosta tietyn ajanjakson aikana. Tämä prosessi antaa tuloksen, joka vastaa tasavirta-arvoa, joka tuottaisi saman määrän lämpöä tai tehoa.

Miksi RMS on ensisijainen mittari koneiden kunnolle?

Vaikka huippu- ja huippujen välinen suhde (huipusta huippuun) on hyödyllistä tietyissä diagnostiikassa, RMS on parempi parametri koneen yleisen kunnon trendien kuvaamiseen useista keskeisistä syistä:

• Suoraan energiaan liittyvä: Tärinän tuhovoima ajan kuluessa liittyy sen energiasisältöön, ei pelkästään sen maksimihuippuihin. RMS on ainoa mittaus, joka heijastaa tarkasti tätä kokonaisenergiaa. Siksi se korreloi hyvin komponenttien väsymisen ja kulumisen kanssa.
• Huomioi koko aaltomuodon: Toisin kuin huippumittauksessa, jossa havaitaan vain yksi piste, RMS-arvo ottaa huomioon signaalin koko historian mittausjakson aikana. Tämä tekee siitä paljon vakaamman, toistettavamman ja luotettavamman mittauksen.
• Vähemmän herkkä satunnaisille vaikutuksille: Yksittäinen, toistuva isku tai törmäys voi aiheuttaa suuren piikin huippuarvossa, mikä voi laukaista väärän hälytyksen. RMS-arvoon, joka on keskiarvo, vaikuttavat tällaiset satunnaiset tapahtumat paljon vähemmän, ja se on parempi osoitin koneen jatkuvasta toimintatilasta.
• Kansainvälisten standardien perusta: Koneiden tärinän voimakkuutta koskevat maailmanlaajuiset standardit, kuten ISO 20816 ja 10816-sarja, määritä niiden hälytys- ja sammutusrajat RMS-nopeus (mm/s)RMS:n käyttö mahdollistaa koneen kunnon suoran vertailun näihin laajalti hyväksyttyihin alan vertailuarvoihin.

RMS:n ja huippuarvon välinen suhde

Täydellisen ja puhtaan siniaallon saamiseksi RMS:n ja huippuamplitudin välillä on yksinkertainen matemaattinen suhde:

RMS = Huippu / √2 ≈ 0,707 × Huippu

Tämä suhde pätee kuitenkin vain puhtaalle siniaallolle. Todellisen maailman koneiden värähtely on monimutkaista ja sisältää useita taajuuksia ja joskus impulsiivisia purskeita. Näille monimutkaisille signaaleille yksinkertainen muunnoskerroin ei päde. Huippuarvon ja RMS-arvon suhdetta kutsutaan nimellä HuippukerroinKorkea huippukerroin (yli 3) on osoitus siitä, että signaali sisältää iskuja, mikä on itsessään arvokas diagnostinen vihje.

Minkä RMS? Nopeuden, kiihtyvyyden vai siirtymän?

RMS-arvoa voidaan soveltaa mihin tahansa mittausparametriin. Yleisimmän taajuusalueen (noin 10 Hz - 1 000 Hz) yleiskäyttöisessä koneen kunnonvalvonnassa RMS-nopeus on alan standardi. Tämä johtuu siitä, että:

• Annettu RMS-nopeuden taso vastaa tasaista tärinän voimakkuuden tasoa laajalla koneiden nopeus- ja tyyppialueella.
• Se tarjoaa "tasaisimman" vasteen, mikä tarkoittaa, että se on yhtä herkkä ongelmille, kuten epätasapainolle matalilla taajuuksilla ja laakeriongelmille korkeammilla taajuuksilla.

Vaikka RMS-nopeus on yleisten hälytysten standardi, analyytikot tarkastelevat myös RMS-kiihtyvyyttä korkeataajuisten ongelmien ja RMS-siirtymää erittäin matalataajuisten ongelmien osalta.

RMS:n käyttö ennakoivassa kunnossapito-ohjelmassa

1. Määritä lähtötaso: Mittaa RMS-nopeus uudella tai terveellä koneella perustason määrittämiseksi.
2. Trendaa dataa: Ota säännöllisesti lukemia (esim. kuukausittain) ja piirrä RMS-arvot ajan kuluessa.
3. Aseta hälytykset: Aseta ”Hälytys”- ja ”Vaara”-hälytystasot ISO-standardien tai tilastollisen muutoksen perusteella lähtötasosta (esim. Hälytys, kun lähtötaso on kaksinkertainen, Vaara, kun lähtötaso on viisinkertainen).
4. Analysoi muutoksia: Kun RMS-hälytys laukeaa, se viestii yksityiskohtaisemman analyysin tarpeesta (käyttäen FFT:tä, vaihetta jne.) ongelman perimmäisen syyn diagnosoimiseksi.

Seuraamalla RMS-värähtelyä johdonmukaisesti huolto-ohjelma voi tehokkaasti valvoa koneen kuntoa ja siirtyä reaktiivisesta ennakoivaan huoltostrategiaan.

← Takaisin päähakemistoon