ISO 2041: Mekaanisen värähtelyn, iskun ja kunnonvalvonta – Sanasto

Yhteenveto

ISO 2041 on koko värähtelyn, iskun ja kunnonvalvonnan alan sanastostandardi. Sen soveltamisala on paljon laajempi kuin esimerkiksi ISO 1940-2 -standardin, joka keskittyy vain tasapainotukseen. ISO 2041 toimii kattavana sanakirjana, joka tarjoaa tarkat määritelmät tuhansille termeille, joita käytetään kaikilla toisiinsa liittyvillä aloilla, mukaan lukien mittaus, analyysi, testaus ja diagnostiikka. Sen tarkoituksena on luoda yhteinen ja yksiselitteinen kieli, joka varmistaa selkeän kommunikaation näiden toisiinsa liittyvien alojen ammattilaisten välillä.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi on jäsennelty laajaksi sanastoksi, jossa termit on ryhmitelty useisiin temaattisiin osioihin, jotka auttavat löytämään ja ymmärtämään toisiinsa liittyviä käsitteitä. Pääosiot sisältävät:

1. 1. Peruskäsitteet:

   Tämä osio luo pohjan koko alalle määrittelemällä sen perusfysikaaliset käsitteet. Se määrittelee muodollisesti Tärinä kuin mekaanisen järjestelmän liikettä tai sijaintia kuvaavan suureen suuruuden vaihtelu ajan funktiona, kun suuruus on vuorotellen suurempi ja pienempi kuin jokin keskimääräinen arvo. Se erottaa tämän Järkyttää, joka on ohimenevä tapahtuma, ja Värähtely, yleisnimitys mille tahansa suureelle, joka vaihtelee tällä tavalla. Ratkaisevasti se määrittelee myös ne perusfysikaaliset ominaisuudet, jotka säätelevät minkä tahansa järjestelmän värähtelykäyttäytymistä: Massa (inertia), ominaisuus, joka vastustaa kiihtyvyyttä; Jäykkyys (jousi), ominaisuus, joka vastustaa muodonmuutosta; ja Vaimennus, ominaisuus, joka haihduttaa energiaa järjestelmästä, mikä aiheuttaa värähtelyjen vaimenemisen. Käsite Vapausasteet esitellään myös , jossa määritellään riippumattomien koordinaattien lukumäärä, joka tarvitaan järjestelmän liikkeen kuvaamiseen.

2. 2. Tärinän ja iskun parametrit:

   Tässä luvussa määritellään värähtelyliikkeen mittaamiseen ja kuvaamiseen käytetyt keskeiset suureet. Se tarjoaa muodolliset määritelmät värähtelyn keskeisille ominaisuuksille. Taajuus määritellään jaksollisen liikkeen syklien lukumääränä, jotka tapahtuvat aikayksikössä (mitattuna hertseinä, Hz). Amplitudi on värähtelevän suureen maksimiarvo. Standardi selventää sitten kolmea ensisijaista liikeparametria: Siirtymä (kuinka kauas jokin liikkuu), Nopeus (kuinka nopeasti se liikkuu), ja Kiihtyvyys (nopeuden muutosnopeus, joka liittyy järjestelmään vaikuttaviin voimiin). Tässä osiossa määritellään myös tarkasti eri tavat, joilla signaalin amplitudi kvantifioidaan: Huipusta huippuun (kokonaispoikkeama suurimmasta positiivisesta arvosta suurimpaan negatiiviseen arvoon), Huippu (suurin arvo nollasta) ja RMS (neliöjuurikeskiarvo), joka on yleisin kokonaisvärähtelyn mittari, koska se liittyy signaalin energiasisältöön.

3. 3. Instrumentointi ja mittaus:

   Tässä osiossa keskitytään värähtelysignaalien talteenottoon käytettyjen laitteiden terminologiaan. Se määrittelee Muunnin (tai anturi) laitteena, joka on suunniteltu muuntamaan mekaaninen suure (värähtely) sähköiseksi signaaliksi. Sitten se määrittelee yleisimmät koneiden valvonnassa käytetyt muuntimet: Kiihtyvyysanturi, joka on kiihtyvyyttä mittaava kosketusanturi ja on monipuolisin ja yleisin anturityyppi; ja Läheisyysanturi (tai pyörrevirta-anturi), joka on kosketukseton anturi, joka mittaa anturin ja johtavan kohteen, tyypillisesti pyörivän akselin, välistä suhteellista siirtymää. Osiossa määritellään myös siihen liittyvät laitteet, kuten signaalivahvistimet, suodattimet sekä tiedonkeruulaitteisto ja -ohjelmisto (analysaattorit) käytetään signaalien käsittelyyn ja näyttämiseen.

4. 4. Signaalinkäsittely ja -analyysi:

   Tässä luvussa määritellään sanasto matemaattisille tekniikoille, joita käytetään raakavärähtelydatan muuntamiseen diagnostiseksi tiedoksi. Se määrittelee kaksi analyysin pääaluetta: Aika-aaltomuoto, joka on amplitudin ja ajan kuvaaja, ja Spektri (tai taajuusalueen käyrä), joka näyttää amplitudin taajuuden funktiona. Standardi määrittelee Spektrianalyysi kuten aikasignaalin hajottaminen sen osataajuuksiin. Tähän käytetty matemaattinen algoritmi on FFT (nopea Fourier-muunnos)Tässä osiossa määritellään myös keskeiset spektriominaisuudet, kuten Harmoniat (perustaajuuden kokonaislukukerrannat) ja Sivunauhat (keskitaajuuden ympärillä esiintyvät taajuudet). Lisäksi se määrittelee digitaalisen signaalinkäsittelyn kannalta kriittisiä käsitteitä, kuten Aliasing (eräänlainen vääristymä, joka syntyy, jos näytteenottotaajuus on liian alhainen) ja Ikkunointi (matemaattisen funktion soveltaminen spektrivuotona tunnetun virheen vähentämiseksi).

5. 5. Järjestelmien ominaisuudet (modaalinen analyysi):

   Tässä osiossa määritellään terminologia, jota käytetään kuvaamaan mekaanisen rakenteen luontaisia dynaamisia ominaisuuksia. Se määrittelee Luonnollinen taajuus taajuutena, jolla systeemi värähtelee, jos se häiritään tasapainoasennostaan ja sen annetaan sitten liikkua vapaasti. Kun ulkoisen pakotteen taajuus on sama kuin luonnollinen taajuus, ilmiö Resonanssi tapahtuu, mikä määritellään suurimman värähtelyamplitudin ehdoksi. Tässä osiossa määritellään myös kokeellisessa modaalianalyysissä käytetyt termit, kuten Tilan muoto (rakenteen ominaista taipumakuvio tietyllä ominaistaajuudella) ja Taajuusvastefunktio (FRF), joka on mittaus, joka kuvaa järjestelmän tulo-lähtösuhdetta ja jota käytetään sen luonnollisten taajuuksien ja vaimennusominaisuuksien tunnistamiseen.

6. 6. Kunnonvalvonta ja diagnostiikka:

   Tämä viimeinen luku määrittelee termit, jotka liittyvät värähtelyanalyysin käytännön soveltamiseen koneiden kunnossapidossa. Se määrittelee Kuntovalvonta kuten prosessi, jossa seurataan koneen kuntoparametria (tässä tapauksessa tärinää) merkittävän muutoksen tunnistamiseksi, joka viittaa kehittyvään vikaan. Tämän pohjalta Diagnostiikka määritellään prosessiksi, jossa monitoroitua dataa käytetään tietyn vian, sen sijainnin ja vakavuuden tunnistamiseen. Standardi esittelee myös edistyneemmän käsitteen Ennuste, joka on koneen tulevan kunnon ja jäljellä olevan käyttöiän ennustamiseen tarkoitettu prosessi. Se tarjoaa myös määritelmät keskeisille diagnostiikkaindikaattoreille, jotka lasketaan värähtelysignaalista, kuten Huippukerroin ja Kurtoosi, jotka ovat tilastollisia mittareita, joita käytetään laakeri- ja vaihteistovikojen havaitsemiseen varhaisessa vaiheessa.

Keskeinen merkitys

• Monialainen viestintä: Se tarjoaa yhteisen kielen koneinsinööreille, luotettavuusasiantuntijoille, teknikoille ja akateemikoille tehokkaaseen kommunikointiin.
• Todisteasiakirja: Se on pääasiallinen viitekäsite lähes kaikissa muissa ISO-standardeissa käytetyille värähtelyyn ja kunnonvalvontaan liittyville termeille. Kun toisessa standardissa käytetään termiä, kuten "tärinän vakavuus", se on virallisesti määritelty standardissa ISO 2041.
• Koulutussäätiö: Tämä standardi edustaa oikean terminologian ja määritelmien auktoritatiivista lähdettä kaikille värähtelyanalyysin alaa opiskeleville.

← Takaisin päähakemistoon