Vremenski valni oblik: Temelj analize vibracija

Definicija: Što je vremenski valni oblik?

The vremenski valni oblik (također poznat kao signal vremenske domene) je sirovi, neobrađeni signal s vibracijskog pretvornika, kao što je akcelerometar ili sonda za mjerenje blizine. To je graf koji prikazuje trenutnu amplitudu vibracije na vertikalnoj (Y) osi u odnosu na vrijeme na horizontalnoj (X) osi. To je izravan prikaz fizičkog kretanja stroja naprijed-natrag na lokaciji senzora tijekom kratkog razdoblja.

Uloga vremenskog vala u dijagnostici

Dok frekvencijski spektar (FFT) je primarni alat za dijagnosticiranje većine kvarova strojeva u stacionarnom stanju, vremenski valni oblik je nezamjenjiv i komplementaran alat. FFT izračunava frekvencijski sadržaj *prosječan* tijekom vremena uzorka. Pritom ponekad može prikriti kratkotrajne, prolazne ili neperiodične događaje. Međutim, vremenski valni oblik točno pokazuje što se dogodilo iz trenutka u trenutak, što ga čini superiornijim za analizu:

• Impulzivni događaji: Jasno pokazuje oštre udarce, koji su često prvi znak kvarova ležaja ili zupčanika.
• Modulacija i ritmovi: Klasični obrazac uspona i pada premlaćivanje najjasnije se vidi u vremenskom valnom obliku.
• Prolazni događaji: Može uhvatiti slučajne, jednokratne događaje koji bi se usrednjavali u FFT-u.
• Odrezivanje signala: Odmah pokazuje je li signal senzora premašio ulazni raspon analizatora, što bi poništilo FFT.
• Trljanja: Oštri, iskrivljeni signali trenja rotora često su najočitiji u valnom obliku.

Vješt analitičar uvijek pregledava i spektar i vremenski valni oblik kako bi dobio potpunu sliku o zdravlju stroja.

Kako analizirati vremenski valni oblik

Analiza vremenskog valnog oblika uključuje ispitivanje njegovog oblika i ključnih karakteristika.

1. Vršna amplituda

Maksimalna amplituda (vrh) u valnom obliku izravna je mjera maksimalne sile ili naprezanja događaja. Visoka amplituda vrha u inače niskoenergetskom signalu snažan je pokazatelj udara.

2. Ukupni oblik

Ispravan, dobro uravnotežen stroj često će imati čist, sinusoidni valni oblik na frekvenciji brzine rada. Izobličenja u ovom obliku ukazuju na prisutnost drugih frekvencija ili sila. "Spljošten" ili "odrezani" izgled, na primjer, klasičan je znak mehaničke labavosti gdje je kretanje komponente ograničeno.

3. Ponavljajući obrasci i periodičnost

Postavljanjem kursora na grafikon, analitičar može mjeriti vrijeme između ponavljajućih događaja.

• Mjerenje vremena između glavnih vrhova daje razdoblje fundamentalne vibracije, koja se može invertirati kako bi se pronašla njezina frekvencija (Frekvencija = 1 / Period).
• Traženje manjih, ponavljajućih udara koji se "prate" glavnim valnim oblikom može pomoći u određivanju točne učestalosti kvarova ležajeva ili zupčanika.

4. Statistički parametri

Statističke vrijednosti izračunate iz vremenskog valnog oblika snažni su dijagnostički pokazatelji:

• RMS (srednja kvadratna vrijednost): Mjeri ukupni energetski sadržaj signala.
• Crest faktor: Omjer amplitude vrha i efektivne vrijednosti (RMS). Visoki faktor vrha (>>3) ukazuje na prisutnost jakog utjecaja.
• Kurtoza: Mjera "vrhunca" signala. Visoka vrijednost kurtoze vrlo je osjetljiva na kvarove ležaja u ranoj fazi.

Valni oblik u odnosu na spektar: Partnerstvo

Vremenski valni oblik i frekvencijski spektar su dva različita prikaza istih podataka i najbolje funkcioniraju zajedno:

• The spektar izvrsno razdvaja višestruke, blisko raspoređene, ustaljene frekvencije.
• The valni oblik izvrsno prikazuje stvarnu amplitudu utjecaja i prirodu događaja u nestacionarnom stanju.

Na primjer, spektar može pokazati povišeni prag šuma, ali valni oblik će otkriti da je uzrok niz niskoamplitudnih, ponavljajućih udara od kvara ležaja u razvoju.

← Natrag na glavni indeks