Mikä on värähtelyanalyysi?

Nopea vastaus

Värähtelyanalyysi on pyörivien koneiden mekaanisten värähtelyjen mittaamista ja tulkintaa koskeva prosessi vikojen diagnosoimiseksi ilman purkamista. Käyttämällä FFT (Fast Fourier Transform) -menetelmässä kompleksinen värähtelysignaali jaetaan yksittäisiin taajuuskomponentteihin. Jokainen vika tuottaa ominaisen spektraalisen "sormenjäljen": epätasapaino nopeudella 1× RPM, epäkohdistus 2×:ssä, löysyys useina harmonikoina, laakerivirheet epäsynkronisilla taajuuksilla. Balanset-1A Suorittaa sekä tasapainotuksen että spektrianalyysin yhdessä kannettavassa laitteessa.

Every rotating machine vibrates. In a healthy machine, vibration is low and stable — its normal "operating signature." As defects develop, vibration changes in predictable ways. By measuring and analyzing these changes, we can identify the root cause, predict failure, and schedule maintenance before catastrophic breakdown. This is the foundation of ennakoiva huolto.

FFT: Spektrianalyysin ydin

Tärinäanturi (kiihtyvyysanturi) muuntaa mekaanisen värähtelyn sähköiseksi signaaliksi. Ajan kuluessa näkyvä arvo on aaltomuoto — monimutkainen, näennäisesti kaoottinen käyrä, kun läsnä on useita vikoja. FFT (Fast Fourier Transform) hajottaa tämän kompleksisen signaalin yksittäisiksi sinimuotoisiksi komponenteiksi, joilla jokaisella on oma taajuus ja amplitudi.

Think of FFT as a prism splitting white light into a rainbow. The complex waveform is "white light" — FFT reveals the individual "colors" (frequencies) hidden inside. The result is the värähtelyspektri – ensisijainen diagnostinen työkalu.

Pyörimistaajuus
f₁ₓ = RPM / 60 (Hz)
1× = akselin pyörimistaajuus — viitearvo kaikille spektrianalyyseille

Keskeiset spektriparametrit

  • Taajuus (X-akseli, Hz): Kuinka usein värähtelyjä esiintyy. Suoraan yhteydessä lähteeseen. 1× = akselin nopeus. 2× = kaksinkertainen akselin nopeus.
  • Amplitudi (Y-akseli, mm/s RMS): Tärinän voimakkuus kullakin taajuudella. Korkeammat huiput = enemmän energiaa = vakavampi tila.
  • Harmoniat: Perusluvun kokonaislukukerrannaiset: 2× (2.), 3× (3.), 4× jne. Niiden läsnäolo ja suhteellinen korkeus sisältävät diagnostista tietoa.
  • Vaihe (°): Ajoitussuhde eri mittauspisteissä. Olennainen epätasapainon (vaiheessa) ja linjausvirheen (180°) erottamiseksi.

Tärinän mittausyksiköt: Siirtymä, Nopeus, Kiihtyvyys

Vibration can be measured as three different physical parameters. Each emphasizes different frequency ranges, making them suited to different diagnostic tasks. Understanding when to use which parameter is fundamental to effective analysis.

📏 Siirtymä

µm (huipusta huippuun) tai mil
Paras valikoima: 1-100 Hz

Mittaa, miten kaukana the surface moves. Emphasizes low frequencies — ideal for slow-speed machines, shaft orbit analysis, and proximity probes on journal bearings. 1 mil = 25.4 µm.

📈 Nopeus

mm/s (RMS)
Paras valikoima: 10–1000 Hz

Mittaa, miten nopeasti pinta liikkuu. standardiparametri yleiseen koneiden valvontaan standardin ISO 10816 mukaisesti. Tasainen taajuusvaste antaa saman painoarvon useimmille vikatyypeille. Balanset-1A mittaa millimetreinä sekunnissa (RMS).

💥 Kiihtyvyys

m/s² tai g (RMS/huippu)
Paras valikoima: 500 Hz – 20 kHz

Mittaa voima of vibration. Emphasizes high frequencies — ideal for early bearing defects, gear mesh, and impacts. 1 g = 9.80665 m/s². Used for envelope/demodulation analysis.

Milloin kutakin parametria käytetään
ParametriYksikköTaajuusalueParasStandardit
Siirtymäµm (huippuarvojen välinen ero)1-100 HzHitaat koneet (< 600 RPM), akselin kiertorata, lähestymisanturit, liukulaakerit (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 7919 (akselin värähtely)
Nopeusmm/s RMS10–1000 HzYleinen koneiden valvonta — epätasapaino, linjausvirhe, löysyys. Oletusparametri. The Balanset-1A's native (and only) parameter.ISO 10816, ISO 20816
Kiihtyvyysg tai m/s² RMS500 Hz – 20 kHzLaakeriviat alkuvaiheessa, hammaspyörävälitys, iskut, suurnopeuskoneet (reference — not measured by the Balanset-1A)ISO 15242 (laakerin värähtely)
Muunnos yhdellä taajuudella
v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d
d = displacement (m), v = velocity (m/s), a = acceleration (m/s²), f = frequency (Hz). All quantities must use the same amplitude convention (all peak, all peak-to-peak, or all RMS) — mixing peak-to-peak displacement with RMS velocity introduces a ~2.8× error.
💡 Nyrkkisääntö

Jos valittavana on vain yksi anturi ja yksi parametri — valitse nopeus (mm/s RMS). Se kattaa laajan valikoiman yleisiä vikoja tasaisella vasteella. Balanset-1A käyttää tätä natiiviparametrinaan. Lisää kiihtyvyysmittaus vain, kun sinun on havaittava laakeri- tai vaihteistoviat varhaisessa vaiheessa korkeilla taajuuksilla.

Mittaustekniikka Balanset-1A:lla

📋 Balanset-1A Measurement Specification

The Balanset-1A measures vibration velocity, mm/s RMS (0.2–80 mm/s). Measurement band: 5-1000 Hz; the sensor is flat within ±10% up to ~550 Hz, with display-only roll-off compensation above that. The on-screen spectrum ("Spectrum, Hz" setting) extends to 8 kHz — a display range, not a measurement-accuracy claim. There are no displacement or acceleration modes and no envelope/demodulation — the sections on acceleration, envelope analysis, and cavitation below are reference material.

Anturin sijoittelu

Diagnoosin laatu riippuu täysin mittausten laadusta. Tärinävoimat välittyvät laakereiden kautta, joten anturit on asennettava laakeripesiin – mahdollisimman lähelle laakeria kantavaan rakenteeseen (ei kansiin tai jäähdytysripoihin).

  • Pinnan esikäsittely: Puhdas, tasainen ja maaliton. Magneettisen pohjan on oltava tasainen.
  • Radiaalinen vaakasuora (H): Kohtisuorassa akseliin nähden, vaakasuorassa tasossa. Usein suurin amplitudi.
  • Radiaalinen pystysuora (V): Kohtisuorassa akseliin nähden, pystysuorassa tasossa.
  • Aksiaalinen (A): Akselin suuntainen. Kriittinen virheasennon havaitsemiseksi.
💡 Kaksikanavainen diagnostiikkatemppu

Balanset-1A:ssa on kaksi kanavaa. Diagnostiikkaa varten asenna molemmat anturit sama bearing — one radial, one axial. This gives simultaneous radial + axial spectra, enabling instant misalignment detection.

Balanset-1A-tilat diagnostiikkaan

  • F8 — Charts → "F5-Spectrum (Hz)" tab: Full FFT spectrum display. The primary diagnostic mode. The other Charts tabs — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx), and F6-Orbit — cover overall vibration, 1× tracking, harmonic patterns, and shaft orbit.
  • F5 — Vibration Meter: Nopea arviointi. Vertaa V1s:ää (kokonais-RMS) V1o:een (1×). Jos V1s ≈ V1o → epätasapaino. Jos V1s ≫ V1o → muita vikoja.
  • F6 — Reports: Measurement archive and HTML reports — use it to store baselines.
  • F9 — Route Inspection: Guided measurement routes with trend zones per ISO 10816-1 — for regular monitoring rounds.
⚠️ V1s vs. V1o — Ensimmäinen diagnostiikkatarkastus

Ennen tasapainottamista vertaa V1s:n ja V1o:n arvoja. Jos V1s ≫ V1o (esim. 8 vs. 2 mm/s), suurin osa värähtelyistä EI johdu epätasapainosta. Tasapainottaminen ei ratkaise ongelmaa – tutki koko spektriä.

Vaiheanalyysi — diagnostinen erottelija

Taajuus kertoo sinulle mitä värähtelee; vaihe kertoo sinulle miten. Two faults can produce identical spectra (both dominated by 1×) — only phase analysis distinguishes them. Phase is the angular relationship between vibration at different measurement points, measured in degrees (0°–360°).

🧭 Vaihe → Diagnoosiviitetaulukko
VaihesuhdeMittauspisteetDiagnoosiSelitys
0° (vaiheessa)Laakeri 1 ↔ Laakeri 2 (säteittäinen)Staattinen epätasapainoBoth bearings move together in sync — single heavy spot in center of rotor. Single-plane correction.
~180° (vastavaihe)Laakeri 1 ↔ Laakeri 2 (säteittäinen)Dynaaminen (parin) epätasapainoLaakerit keinuvat vastakkaisissa suunnissa – kaksi eri tasoissa olevaa raskasta kohtaa luo keinuntaparin. Kahden tason korjaus on tarpeen.
noin 90°Vaakasuora ↔ Pystysuora (sama laakeri)Epätasapaino (mikä tahansa tyyppi)Tyypillistä epätasapainolle — voimavektori pyörii akselin mukana, jolloin H:n ja V:n välille samassa pisteessä muodostuu noin 90°:n kulma.
noin 180°Poikkikytkentä (radiaalinen)RinnakkaisepäkohdistusKytkinvoimat työntävät akseleita erilleen vastakkaisiin säteittäisiin suuntiin. Tyypillinen tunnusmerkki on 180°:n vaihesiirto kytkimen yli ja korkea 2×-komponentti.
noin 180°Poikkikytkentä (aksiaalinen)KulmavirheAkselit työntyvät/vetävät vuorotellen aksiaalisesti. 180° aksiaalinen vaihe-ero kytkimen poikki, jossa on korkeat 1× ja 2× komponentit, on määräävä.
0°Poikkikytkentä (aksiaalinen)Ei kohdistusvirhettäMolemmat puolet liikkuvat samaan aksiaalisuuntaan – todennäköinen lämpölaajeneminen, putkiston rasitus tai pehmeä jala. Ei kulmaepäsuoruutta.
Epäsäännöllinen / epävakaaKaikki johdonmukaiset pisteetMekaaninen löysyysVaihelukemat hyppivät satunnaisesti mittausten välillä – tyypillistä löysissä nivelissä tapahtuville iskuille. Epävakaa vaihe = löysyys.
Hitaasti ajelehtimassaMissä tahansa pisteessä, ajan kuluessaResonanssi tai lämpövaikutuksetAsteittainen vaihesiirto lämpenemisen aikana viittaa rakenteellisen jäykkyyden muuttumiseen lämpötilan mukaan (terminen linjausvirhe).
Tasainen, ei-0/180°Laakeri 1 ↔ Laakeri 2Yhdistetty staattinen + parin epätasapainoVaihe 0° ja 180° välillä osoittaa staattisten ja parikomponenttien sekoitusta – vaatii kahden tason tasapainotuksen.
💡 Vaiheen mittaus Balanset-1A:lla

The Balanset-1A displays phase at 1× (the F1° reading in vibrometer mode) using the tachometer as reference. To compare phase between two bearings, measure each bearing in the same direction (e.g., horizontal) with the tachometer on the same reference mark. The difference in phase readings reveals the fault type. No special software needed — just subtract the two readings.

Vika 1: Epätasapaino

Syy: Center of mass displaced from rotation axis. Manufacturing tolerances, deposit buildup, erosion, broken blade, lost weight.

Spektri: Dominant peak at exactly 1× RPM. Very low harmonics. Radial vibration. The unbalance voima grows with speed²; vibration amplitude rises with speed, with the exact relationship depending on proximity to resonance. Phase is stable and repeatable.

Staattinen epätasapaino (yksitasoinen)

Puhdas 1× huippu, sinimuotoinen aaltomuoto. Molemmat laakerit samassa vaiheessa. Yksitasoinen korjaus.

Staattinen epätasapaino — dominantti 1× 25 Hz:n taajuudella (1500 rpm). Minimaaliset harmoniset yliaallot.

Dynaaminen epätasapaino (kaksitasoinen / pari)

Myös 1× dominoiva, mutta laakerit ~180° vastavaiheessa. Kahden tason korjaus vaaditaan.

Dynaaminen epätasapaino — 1× dominoiva. Spektri on samanlainen kuin staattinen, mutta vaihe eroaa laakereissa.

Toiminto: Suorittaa roottorin tasapainotus Balanset-1A:n kanssa. G-luokan toleranssi per ISO 1940-1.

Vika 2: Akselin linjausvirhe

Syy: Kytkettyjen akselien akselit eivät ole yhteneväiset. Voivat olla yhdensuuntaisia (siirtyneet) tai kulmassa (kallistuneet), yleensä molempia.

Yhdensuuntainen siirtymä (radiaalinen)

Korkea 1× ja 2× säteittäisessä suunnassa. 2× usein ≥ 1×. 180° vaihesiirto kytkimen yli.

Yhdensuuntaispoikkeama – säteittäinen suunta. Voimakas 1× ja 2×, vähäinen 3×.

Kulmavirhe — Säteittäinen

1× and 2× both present in the radial direction — either may dominate, so the radial spectrum alone is not conclusive. The axial measurement decides.

Angular misalignment — radial (R). Both 1× and 2× elevated (2× > 1× in this example).

Kulmavirhe — Aksiaalinen

Axial vibration ≥ 50% of radial, typically dominated by 1× with elevated 2× and 3×. 180° phase across coupling in axial. This is the key distinguishing measurement.

Angular misalignment — axial (A). Dominant 1× with strong 2× and 3× in the axial direction.

Toiminto: Tasapainotus EI auta. Pysäytä kone ja suorita akselin linjaus. Tarkista tärinä uudelleen tämän jälkeen.

Vika 3: Mekaaninen löysyys

Syy: Rakenteellisen jäykkyyden menetys — löysät pultit, halkeamat perustuksissa, kuluneet laakeripesät, liian suuret välykset.

Komponenttien löysyys

"Harmonien "metsä" — 1×, 2×, 3×, 4×… jopa 10×+ amplitudiltaan pienenevällä alueella. Saattaa esiintyä 0,5× aliharmonisia.

Component looseness — many harmonics 1× through 10×. Note the subharmonic in the 0.4–0.5× region.

Rakenteellinen löysyys

1× ja/tai 2× hallitseva. Vähän korkeampia harmonisia. Voimakas pystysuuntainen värähtely.

Rakenteellinen löysyys — 1× ja 2× hallitsevat. Minimaaliset korkeammat harmoniset.

Toiminto: Tarkasta ja kiristä kiinnityspultit. Tarkista perustus. Tarkista aina löysyys. ennen tasapainottaminen.

Vika 4: Vierintälaakerin viat

Syy: Pitteroituminen, lohkeilut ja kuluminen vierintäradoissa, vierintäelementeissä tai häkissä.

Laakerivikojen taajuudet
BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · fs
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · fs
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · fs
FTF = ½(1 - Bd/Pd·cos α) · fs
n = vierintäelementit | Bd = kuulan halkaisija | Pd = jakoympyrän halkaisija | α = kosketuskulma | fs = kierrosta minuutissa / 60

Ulkorenkaan vika (BPFO)

Huippujen sarja kohdissa BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Ei 1× sivunauhoja (stationaarinen rengas). Yleisin laakerivika.

Ulkokehän vika — BPFO-harmonisia epäsynkronisilla taajuuksilla. Ei sivukaistoja.

Sisärenkaan vika (BPFI)

BPFI-harmoniset yliaallot, joissa on ±1× sivukaistat (pyörivä rengas, kuormitusvyöhykkeen modulaatio). Sivukaistakuvio on tärkein tunniste.

Sisärenkaan vika — BPFI-harmoniset yliaallot, joissa on ±1× sivukaistat (pienemmät piikit reunustavat pääpiikkejä).

Vierintäelementin vika (BSF)

BSF:n harmoniset yliaallot. 2×BSF usein dominoiva. Epäsynkroninen. Usein siihen liittyy laakerin ratavaurioita.

Vierintäelementin vika — BSF-harmoniset yliaallot. Huomautus: 2×BSF on suurin (kahden elementin vaurio).

Häkkivika (FTF)

Sub-synchronous fundamental (FTF ≈ 0.4× shaft speed); its harmonics may extend above 1×. Low frequency. Often accompanies other bearing damage.

Cage defect — the FTF fundamental is sub-synchronous (below 1×); its harmonics can extend above 1× shaft speed.
Laakerivian eteneminen (4 vaihetta)

Vaihe 1 — Pinnan alainen: Ultrasonic / acoustic-emission zone (roughly 20–60 kHz). Not visible on standard FFT. Detectable by spike energy / enveloping.

Vaihe 2 — Varhainen vika: Impacts ring the bearing's natural frequencies (roughly 500–2000 Hz); discrete defect frequencies (BPFO, BPFI) appear at low amplitude toward the end of this stage. The Balanset-1A reliably picks up the discrete defect frequencies (tens to hundreds of Hz) from late Stage 2 onward.

Vaihe 3 — Edistynyt: Useita harmonisia. Sivukaistoja kehittyy. Kohinan pohjataso nousee.

Vaihe 4 — Edistynyt: Laajakaistainen kohina. Laakeritaajuudet voivat kadota kohinaksi. Vaihto kiireellinen.

Verhokäyräanalyysi (demodulaatio) — laakeriviojen varhainen havaitseminen

Standard FFT spectrum analysis detects bearing defects from late Stage 2 onward. Before that, bearing impacts are too weak — and too high in frequency — to appear above the noise floor. Verhokäyräanalyysi (jota kutsutaan myös demoduloinniksi tai korkeataajuiseksi havaitsemiseksi, HFD) laajentaa havaitsemista paljon aikaisempiin vaiheisiin.

Miten se toimii

Kun vierintäelementti osuu vikaan, se tuottaa lyhyen iskupulssin, joka herättää korkeataajuisia rakenneresonansseja (tyypillisesti 5–20 kHz). Nämä resonanssit "soivat" lyhyesti jokaisella iskulla. Verhokäyräanalyysi toimii kolmessa vaiheessa:

  1. Kaistanpäästösuodatin: Eristä korkeataajuinen resonanssikaista (esim. 5–15 kHz), jossa iskut soivat.
  2. Oikaisu ja verhokäyrä: Erota amplitudimodulaatiokuvio – "verhokäyrä", joka seuraa iskuvärähtelyiden huippuja.
  3. Verhokäyrän FFT: Käytä FFT:tä verhokäyräsignaaliin. Tulos näyttää toistotaajuus iskujen määrä – mikä on yhtä suuri kuin laakerivikataajuudet (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
Miksi verhokäyrä havaitsee aikaisemmin

Raakaspektrissä heikko isku BPFO:hon saattaa tuottaa 0,1 mm/s – näkymätöntä 2 mm/s konemelun keskellä. Mutta sama isku herättää resonanssin 8 kHz:n taajuudella, jossa ei ole muuta värähtelylähdettä. Demoduloinnin jälkeen BPFO:n toistokuvio erottuu selvästi puhtaasta taustasta.

Aiheeseen liittyvät parametrit

  • Piikkienergia (SE): Korkeataajuisen iskuenergian kokonaismittaus. Skalaarinen trendiarvo. Hyvä "menee/ei mene" -seulontaan.
  • gSE / HFD / PeakVue: Toimittajakohtaiset nimet verhokäyräpohjaisille parametreille. Kaikki perustuvat samaan periaatteeseen.
  • Kiihtyvyyden vaippa: The Balanset-1A measures in velocity (mm/s). For full envelope analysis, a dedicated analyzer with acceleration input and band-pass filtering capability is ideal. However, the Balanset-1A's FFT can still detect discrete bearing defect frequencies effectively in the standard velocity spectrum from late Stage 2 onward.
Sisäisen radan vian verhokäyräspektri — BPFI-harmonikot erottuvat selvästi demoduloidusta korkeataajuussignaalista. Vertaa raakaan nopeusspektriin, jossa ne voivat olla piilossa kohinassa.

Toiminto: Tarkista voitelu. Suunnittele laakerin vaihto. Lisää valvontatiheyttä.

Vika 5: Vaihteistoviat

Syy: Kuluneet, syöpyneet tai rikkoutuneet hampaat. Hammaspyörän epäkeskisyys. GMF = hampaiden lukumäärä × akselin pyörimisnopeus / 60.

Vaihteiden epäkeskisyys

GMF sivunauhoilla ±1× akselinopeudella. Vaihteen 1×-komponentti voi myös olla koholla.

Vaihteen epäkeskisyys — GMF 500 Hz:n taajuudella ±1× sivukaistoilla. Kohonnut 1×.

Vaihteiden hampaiden kuluminen / vauriot

Useita GMF-harmonisia yliaaltoja tiheillä sivukaistoilla. Vakavuus seuraa sivukaistojen lukumäärää ja amplitudia.

Vaihteiden kuluminen — GMF ja 2×GMF useilla sivukaistoilla 1× välein.

Toiminto: Tarkista vaihteistoöljyn metallihiukkaset. Aikatauluta tarkastus. Seuraa GMF:n sivukaistan kehitystä.

Fault 6: Electrical Faults (Motors)

Sähkömagneettiset viat aiheuttavat värähtelyä 2 × linjataajuus (100 Hz 50 Hz:n verkoilla, 120 Hz 60 Hz:llä). Kriittinen testi: tärinä häviää heti kun sähköt katkaistaan. Mekaaniset viat häviävät vähitellen.

  • Staattorin epäkeskisyys: 2× linjataajuus, tasainen amplitudi.
  • Roottorin sauvaviat: Sidebands around 1× running speed spaced at the pole-pass frequency (slip × number of poles — typically 0.5–2 Hz, so fine frequency resolution is needed to separate them). A rotor bar pass frequency (number of bars × shaft speed) with 2× line frequency sidebands may also appear.
  • Pehmeä jalka: Tärinä muuttuu, kun yksittäisiä moottorin jalkoja löysätään.

Vika 7: Hihnakäyttöongelmat

Syy: Kuluneet, väärin linjatut tai väärin kiristetyt hihnat. Hihnakäytöt aiheuttavat tärinää hihnan kulkutaajuus, joka on tyypillisesti alisynkroninen taajuus (alle 1 × akselin nopeus), koska hihna on pidempi kuin hihnapyörän ympärysmitta.

Vyön taajuus
fhihna = (π · D · RPM) / (60 · L)
D = hihnapyörän halkaisija (m) | L = hihnan pituus (m) | RPM = hihnapyörän nopeus

Yleiset vyöallekirjoitukset

  • Hihnan kuluminen / vika: Huiput vyön taajuudella (fhihna) ja sen harmoniset yliaallot (2×, 3×, 4× fhihna). The fundamental appears below 1× shaft speed — a sub-synchronous peak is the key indicator; higher harmonics can extend above 1×.
  • Hihnan linjausvirhe: Kohonnut aksiaalinen värähtely 1× ja 2× akselin nopeuksilla. Samanlainen kuin akselin linjausvirhe, mutta rajoittuu hihnakäyttöisiin koneisiin.
  • Väärä jännitys: Voimakas 1× tärinä, joka muuttuu dramaattisesti hihnan kireyden säädön myötä. Liian kireät hihnat lisäävät laakerin kuormitusta; löysät hihnat aiheuttavat läimäytystä ja hihnan taajuuspiikkejä.
  • Resonanssi: Hihnan ominaistaajuus (hihnan "lepatus") voi herätä, jos hihnan jännevälin resonanssi on sama kuin käyttönopeus. Näkyy leveänä huippuna hihnan ominaistaajuudella.
Belt drive defect — belt frequency fundamental is sub-synchronous; its harmonics extend up to and above 1× shaft speed (25 Hz).

Toiminto: Tarkista hihnan kunto, kireys ja hihnapyörän linjaus. Vaihda kuluneet hihnat. Jos ongelmat toistuvat, tarkista hihnapyörän linjaus lasertyökalulla tai suorareunaisella mittarilla.

Vika 8: Pumpun kavitaatio

Syy: Höyrykuplat muodostuvat ja romahtavat rajusti, kun paikallinen paine laskee nesteen höyrynpaineen alapuolelle – tyypillisesti pumpun imuaukossa. Jokainen kuplan romahdus aiheuttaa mikroiskun. Tuhannet romahdukset sekunnissa tuottavat tyypillisen laajakaistaisen kohinan.

Spektrinen allekirjoitus

  • Broadband energy: Unlike mechanical faults (which produce discrete peaks), cavitation generates a raised, irregular noise floor spread across a broad frequency band — in the chart below, from roughly 200 Hz up to the edge of the displayed range. The spectrum looks like a "hump" or elevated plateau rather than sharp peaks.
  • Satunnainen, ei-jaksollinen: Ei harmonisia yliaaltoja, ei yhteyttä akselin nopeuteen. Melu kuulostaa "soralta" tai "rätinältä" – kuultavissa jopa ilman instrumentteja.
  • Matalataajuiset vaikutukset: Voimakas kavitaatio voi myös aiheuttaa epävakautta 1×-taajuudella ja laajakaistaista matalataajuista kohinaa virtausturbulenssista.
Pumpun kavitaatio — laajakaistainen korkeataajuinen kohina (korotettu kohinataso yli 200 Hz). Ei erillisiä piikkejä — vastakohtana laakeriviat, joilla on tiettyjä taajuuksia.

Toiminto: Lisää imupainetta (laske pumppua, avaa imuventtiili, vähennä imuputken häviöitä). Tarkista NPSH.saatavilla vs. NPSHvaadittu. Vähennä pumpun nopeutta, jos mahdollista. Kavitaatio aiheuttaa nopeita eroosiovaurioita – älä jätä tätä huomiotta.

Vika 9: Öljyn pyörre ja öljyn piiskaus (liukulaakerit)

Syy: Fluid-film instability in journal (sleeve) bearings. The oil film wedge forces the shaft to orbit within the bearing clearance at a sub-synchronous frequency. This is distinct from rolling element bearing defects and occurs only in plain/journal bearings. Shaft orbit display — the F8 — Charts → F6-Orbit tab on the Balanset-1A — is the classic way to watch journal-bearing behavior.

Öljypyörre

  • Taajuus: Noin 0,42× – 0,48× akselin nopeus (usein mainittu arvona ~0,43×). Tämä on alisynkroninen huippu, joka seuraa akselin nopeutta – jos kierrosluku kasvaa, pyörretaajuus kasvaa suhteessa.
  • Spektri: Yksi piikki kohdassa ~0,43×, joka siirtyy nopeuden mukana. Amplitudi voi olla kohtalainen.
  • Kunto: Öljypiiskan edeltäjä. Yleensä ei välittömästi tuhoava, mutta viittaa epävakauteen.

Öljypiiska

  • Taajuus: Lukitsee roottorin ensimmäiseen ominaistaajuus (kriittinen nopeus). Toisin kuin pyörreliike, se EI seuraa akselin nopeutta – taajuus pysyy vakiona kierrosluvun muuttuessa.
  • Spektri: Suuri alisynkroninen piikki roottorin ensimmäisellä kriittisellä nopeudella. Amplitudi voi olla erittäin suuri – tuhoisa.
  • Kunto: Vaarallinen. Välittömiä toimia tarvitaan. Voi johtaa laakerin pyyhkiytymiseen ja akselin vaurioitumiseen.
Öljypyörre — alisynkroninen huippu noin 0,43 × akselinopeudella (≈ 10,7 Hz nopeudella 1500 RPM). Eroaa 0,5 × löysyydestä.
⚠️ Öljypyörre vs. löysyys — miten erottaa toisistaan

Molemmat tuottavat subsynkronisia piikkejä, mutta: Öljypyörre sits at ~0.42–0.48× (not an exact half-order), while löysyys generates peaks at exactly 0.5×, 1.5×, 2.5× — precise half-order fractions. Both follow shaft speed as it changes; the one that does ei track speed is öljypiiska, which locks onto the rotor's first critical frequency. Oil whirl only occurs in journal/sleeve bearings — if the machine has rolling element bearings, it cannot be oil whirl.

Toiminto: Öljypyörteily: tarkista laakerivälys, öljyn viskositeetti ja kuormitus. Lisää laakerin kuormitusta tai muuta öljyn viskositeettia. Öljypiiskaus: vähennä nopeutta välittömästi kriittisen kynnyksen alapuolella. Ota yhteyttä roottorin dynamiikan asiantuntijaan.

ISO 10816 Vibration Severity — Classification Table

ISO 10816-1 (the general part of the ISO 10816 series, superseded by ISO 20816 but still widely referenced) defines vibration severity zones for four machine classes. Vibration is measured as velocity in mm/s RMS on bearing housings. The table below shows all zone boundaries for all four classes — use it as a quick reference when evaluating measurements. Note that ISO 10816-3 (now ISO 20816-3), which covers industrial machines above 15 kW running at 120–15,000 RPM, uses a different scheme — two machine groups with rigid or flexible support classes — rather than the Classes I–IV shown here.

📋 ISO 10816-1:n värähtelytasovyöhykkeet - koneluokat I-IV (mm/s RMS)
Koneluokka Vyöhyke A
Hyvä		 Vyöhyke B
Hyväksyttävä		 Vyöhyke C
Hälytys		 Vyöhyke D
Vaara
Luokka I
Pienet koneet ≤ 15 kW
(pumput, puhaltimet, kompressorit)		 ≤ 0,71 0,71–1,8 1,8–4,5 > 4,5
Luokka II
Keskikokoiset koneet 15–75 kW
(ilman erityistä perustusta)		 ≤ 1,12 1,12–2,8 2,8–7,1 > 7,1
Luokka III
Suuret koneet > 75 kW
(jäykkä perustus)		 ≤ 1,8 1,8–4,5 4,5–11,2 > 11,2
Luokka IV
Suuret koneet > 75 kW
(joustava perustus, esim. teräsrunko)		 ≤ 2,8 2,8–7,1 7,1–18 > 18
📌 Tämän taulukon käyttöohjeet

Vaihe 1: Määritä koneesi luokka tehon ja perustustyypin perusteella.
Vaihe 2: Mittaa kokonaisvärähtelynopeus (mm/s RMS) jokaisesta laakeripesästä radiaalisuunnassa.
Vaihe 3: Etsi vyöhyke. Vyöhyke A = juuri käyttöönotettu tai erinomainen. Vyöhyke B = rajoittamaton pitkäaikainen käyttö. Vyöhyke C = hyväksyttävä vain rajoitetun ajan — aikatauluta huolto. Vyöhyke D = vaurioita on tapahtumassa – pysäytä kone mahdollisimman pian.

Muistaa: Trendit ovat tärkeämpiä kuin absoluuttiset arvot. A machine running at 2.4 mm/s (Zone B for Class II) that was previously at 1.2 mm/s has doubled — investigate the cause even though it's still "acceptable." The Balanset-1A's vibrometer mode (F5) displays overall velocity V1s for instant zone assessment.

⚠️ ISO 10816 vs. ISO 20816

ISO 10816 korvattiin virallisesti standardilla ISO 20816 (julkaistu 2016–2022). Vyöhykerajat pysyvät samankaltaisina useimmissa konetyypeissä, mutta ISO 20816 lisää arviointikriteerejä siirtymille ja laajentaa konekohtaisia osia. Käytännössä ISO 10816 -arvot pysyvät alan standardiviitteenä. Sekä Balanset-1A että useimmat teollisuuden värähtelyohjelmat käyttävät edelleen ISO 10816 -vyöhykkeitä.

Mittaamisesta seurantaan

Trendianalyysi

Yksi spektri on tilannekuva. Värähtelyanalyysin teho on trendianalyysi — muutosten seuraaminen ajan kuluessa.

  • Luo perusviiva: Measure new or known-good equipment. Save spectra — the Balanset-1A's F6 — Reports archive stores measurements and HTML reports.
  • Määritä välit: Kriittinen: viikoittain. Vakio: kuukausittain. Lisä: neljännesvuosittain.
  • Varmista toistettavuus: Samat pisteet, samat suunnat, samat toimintaolosuhteet.
  • Seuraa muutoksia: 2-kertainen nousu lähtötilanteesta on merkittävä, vaikka se olisi ISO-vyöhykkeellä A.
  • Use measurement routes: The Balanset-1A's F9 — Route Inspection guides repeatable measurement rounds and trends readings against ISO 10816-1 zones.

Päätösalgoritmi

  1. Hanki laadukas spektri (F8-kaaviot, radiaalinen + aksiaalinen).
  2. Tunnista korkein huippu – tämä on hallitseva ongelma.
  3. Vastaa vikatyyppiä:
    • 1× hallitsee → Epätasapaino → Tasapainota Balanset-1A:lla.
    • 2× hallitsee + korkea aksiaalinen → Linjausvirhe → Linjaa akselit uudelleen.
    • Monet harmoniset yliaallot → Löysyys → Tarkista ja kiristä.
    • Epäsynkroniset huiput → Laakeri → Suunniteltu vaihto.
    • GMF + sivukaistat → Vaihde → Tarkista öljy, tarkasta vaihteisto.
  4. Korjaa ensin vallitseva vika – toissijaiset oireet usein katoavat.

← Back to Solutions