Comprendre la phase dans l'analyse des vibrations
Phase décrit la relation de synchronisation entre deux signaux ou, ce qui est plus utile dans le domaine des machines tournantes, la synchronisation d'un Vibrations signal par rapport à un repère de référence fixe sur l'arbre rotatif. Il répond à la question de où c'est lors de la rotation que la vibration se produit ; elle est généralement mesurée en degrés, de 0° à 360°, soit un tour complet de l'arbre. Si amplitude tells you combien une machine vibre et fréquence tells you à quelle vitesse, la phase t'indique comment ça se passe — ce qui est précisément ce qui distingue les failles qui ont la même fréquence.
C'est précisément ce dernier point qui explique pourquoi la phase est si importante. Déséquilibrer, désalignement, a arbre courbé et relâchement peuvent tous lever le 1× vitesse de déplacement La phase est souvent le seul moyen de les distinguer sans démonter la machine.
1. Comment on mesure la phase
Deux signaux sont nécessaires pour lire la phase :
- Un signal de vibration — la mesure principale d'un accéléromètre ou sonde de proximité en observant les mouvements de la machine.
- Un signal de référence — une impulsion de synchronisation émise une fois par tour par un tachymètre, visant une bande de bande réfléchissante ou une rainure de clavette afin qu'il émette une impulsion nette chaque fois que le repère passe devant le capteur. Sur le plan fonctionnel, cela correspond au rôle joué par un dispositif installé de manière permanente Keyphaser.
Le analyseur de vibrations Il mesure ensuite le décalage temporel entre l'impulsion de référence et le premier pic positif du signal de vibration à une fréquence choisie — généralement 1× la vitesse de rotation — et convertit ce décalage en un angle. Une valeur de 90°, par exemple, signifie que le pic de vibration arrive un quart de tour après le passage du repère de référence devant le tachymètre. Comme le résultat est lié à une fréquence spécifique, la phase est le plus souvent indiquée en même temps que la composante 1× ; c'est ce même principe, généralisé à l'ensemble du spectre, qui fait que le angle de phase un élément constitutif d'intrigues telles que celle Présager et Nyquist diagrams.
2. Le pouvoir diagnostique de la phase
La phase est bien plus qu'un simple chiffre. En comparant les mesures prises en différents points d'une machine, dans le même sens de mesure, un analyste peut confirmer ou écarter certains diagnostics avec un haut degré de certitude. Le principe récurrent réside dans la comparaison de deux emplacements : si ceux-ci varient together l'image indique une direction ; s'ils s'y dirigent opposition cela renvoie à un autre. Les sous-sections ci-dessous traitent des modèles classiques.
Confirmation d'un déséquilibre
Un déséquilibre pur donne des mesures de phase similaires — généralement comprises entre ±30° environ — lorsqu'il est mesuré dans la même direction radiale (par exemple, à l'horizontale) au niveau des deux paliers d'un rotor. À un instant donné, le rotor tout entier est tiré dans une seule direction par le point de masse, de sorte que les deux extrémités se déplacent au même rythme. La comparaison des mesures horizontales et verticales au niveau d'un même palier apporte un indice supplémentaire : un véritable déséquilibre tend à présenter un écart d'environ 90° entre ces deux mesures.
Diagnostic du désalignement
La phase est l'un des moyens les plus fiables de vérifier l'alignement de l'arbre désalignement. Effectuez des mesures de phase axiale de chaque côté d'un couplage: un déphasage de 180° (±30°) sur toute sa longueur est la marque caractéristique d'un désalignement angulaire, indiquant que lorsqu'un arbre se déplace vers l'extérieur dans le sens axial, l'autre se déplace vers l'intérieur — un mouvement de pivotement, semblable à celui d'une balançoire, au niveau de l'accouplement.
Distinguer un déséquilibre d'un arbre tordu
Tant le déséquilibre que arbre courbé Une augmentation de 1× de la vibration, mais c'est la phase qui permet de les distinguer. Des mesures de phase axiale prises aux deux extrémités du même arbre de moteur ou de pompe, qui diffèrent d'environ 180°, indiquent une courbure : les extrémités se déplacent dans des directions axiales opposées à mesure que la courbure tourne.
Détecter un affaissement ou une fissure dans les fondations
Lorsque les mesures de phase sont irrégulières, instables ou non reproductibles, les causes peuvent être d'ordre mécanique relâchement est le coupable habituel. Un changement de phase notable lorsque la sonde passe du pied de la machine à sa plaque de base, ou de la plaque de base à la fondation, indique un boulon d'ancrage desserré ou une fondation fissurée — et laisse supposer une rigidité des fondations.
Confirmation de la résonance
Lorsqu'une machine accélère ou roule en roue libre sur une vitesse critique, la phase 1× entraîne un déphasage caractéristique de 90° exactement au niveau du résonance un pic et un décalage complet de 180° sur toute la bande de résonance. Il suffit d'observer ce décalage — facilement détectable lors d'une descente en côte — constitue un moyen infaillible de confirmer qu'il s'agit bien d'un problème de résonance et non d'un problème de forçage.
3. Guide de référence rapide sur les configurations de phase
| Observation | Diagnostic probable |
|---|---|
| Les deux roulements sont en phase et orientés dans la même direction radiale | Déséquilibrer |
| ≈180° sur l'ensemble de l'accouplement, dans le sens axial | Désalignement angulaire |
| Environ 180° entre les deux extrémités d'un arbre, dans le sens axial | Arbre courbé |
| Phase irrégulière et non reproductible | jeu mécanique |
| décalage de 90° au pic, de 180° sur toute la zone | Résonance / vitesse critique |
Ces règles sont données à titre indicatif et ne constituent pas des garanties : vérifiez l'amplitude, la forme du spectre et harmonique vérifiez bien avant de vous engager dans une réparation.
4. La phase, clé de l'équilibre
Phase est indispensable pour équilibrage du rotor. La lecture de phase 1× indique directement la position angulaire du point de concentration par rapport au repère de référence, indiquant ainsi au technicien l'endroit exact où ajouter ou retirer un poids de correction. En pratique, l'analyseur enregistre l'amplitude et la phase avant un poids d'essai est ajusté, une nouvelle fois par la suite, et utilise cette modification pour calculer le coefficients d'influence qui permettent d'obtenir la correction finale. Un appareil portable à deux canaux tel que le Balanset-1A effectue cette mesure d'amplitude et de phase sur les paliers de la machine à vitesse de fonctionnement, puis vérifie la balourd résiduel une fois les poids mis en place. Pour déterminer la répartition angulaire lorsqu'une correction doit être répartie entre les poids, notre Calculateur d'angle de phase de vibration gère la géométrie vectorielle.
5. Pourquoi « Phase » vient compléter le tableau
Sans la phase, un analyste des vibrations n'a qu'une vision partielle de la situation : il dispose des amplitudes et des fréquences, mais ne peut pas déterminer comment la structure se déforme réellement à chaque cycle. La phase comble ce manque de contexte, en transformant une liste de pics en une description claire du mouvement, ce qui renforce considérablement la fiabilité du diagnostic. C'est la différence entre savoir qu'une machine vibre et comprendre pourquoi. C'est pourquoi la phase doit faire partie intégrante de tout diagnostic sérieux et constitue le fondement incontournable de l'analyse sur site. équilibrage.
