ISO 5348: Mehaničke vibracije i udari – Mehanička montaža akcelerometara

Sažetak

ISO 5348 je temeljni i vrlo praktičan standard za svakog analitičara vibracija. Obrađuje ključni faktor koji izravno utječe na kvalitetu podataka: kako akcelerometar fizički je pričvršćen na stroj. Standard specificira različite metode montaže i opisuje kako svaka metoda utječe na frekvencijski odziv mjerenja. Slijeđenje smjernica u normi ISO 5348 bitno je za dobivanje točnih i ponovljivih podataka o vibracijama, posebno pri mjerenju visokofrekventnih vibracija.

Sadržaj (Konceptualna struktura)

Standard je strukturiran kako bi pružio jasne, praktične savjete o tehnikama montaže:

1. 1. Opseg i metode montaže:

   Ovaj početni odjeljak utvrđuje svrhu standarda: pružiti jasne, tehničke smjernice o metodama pričvršćivanja akcelerometara na vibrirajuću površinu kako bi se osigurali točni podaci. Ovdje se predstavlja središnja teza standarda: metoda montaže ključni je dio mjernog sustava i izravno određuje najvišu frekvenciju na kojoj se mogu prikupljati pouzdani podaci. Loša tehnika montaže djelovat će kao mehanički filter, prigušujući visokofrekventne vibracije prije nego što se mogu izmjeriti. Odjeljak zatim predstavlja primarne metode montaže koje će biti detaljno procijenjene: montaža s vijcima, montaža ljepilom i magnetska montaža, uspostavljajući okvir za ostatak dokumenta.

2. 2. Montaža svornjaka:

   Ova metoda se predstavlja kao optimalna, referentna tehnika za pričvršćivanje akcelerometra. Uključuje bušenje rupe u strukturi stroja, narezivanje navoja, a zatim izravno uvrtanje montažnog svornjaka akcelerometra u rupu. Standard određuje da površina za montažu mora biti čista, ravna i glatka, s strojno obrađenom površinom ako je potrebno da se to postigne. Tanki sloj silikonske masti ili slične tekućine za spajanje treba nanijeti na bazu senzora kako bi se popunile sve mikroskopske praznine, maksimizirajući površinu kontakta i poboljšavajući prijenos visokofrekventne energije. Ova metoda osigurava najveću moguću krutost montaže, što zauzvrat rezultira najvišom montiranom rezonantnom frekvencijom. To osigurava da senzor može točno mjeriti najširi mogući raspon frekvencija bez da rezonancija same montaže ošteti njegovo mjerenje. Smatra se mjerilom za sve ostale metode i bitna je za trajne instalacije praćenja, visokofrekventna dijagnostička ispitivanja (kao što su ležajevi i zupčanici) i za kalibraciju senzora.

3. 3. Pričvršćivanje ljepilom:

   Ovaj odjeljak detaljno opisuje upotrebu ljepila kao polutrajnog rješenja za montažu, koje se često koristi kada bušenje u stroj nije praktično ili dopušteno. Standard razlikuje različite vrste ljepila. Za najbolje rezultate preporučuje se tvrdo, kruto ljepilo poput cijanoakrilata („super ljepilo“) ili dvokomponentni epoksid. Ključni princip je korištenje minimalne količine ljepila za stvaranje vrlo tanke, krute veze između baze senzora i površine stroja. Debelo ili meko ljepilo (poput silikonske gume) djelovat će kao prigušivač, ozbiljno ograničavajući visokofrekventni odziv. Kada se pravilno izvede na pravilno pripremljenoj površini, kruto ljepilo može postići upotrebljiv frekvencijski raspon koji je gotovo jednako visok kao i kod nosača s vijcima, što ga čini održivom alternativom za mnoge dijagnostičke primjene. Standard također pokriva upotrebu baza koje se montiraju ljepilom, a to su male metalne pločice zalijepljene na stroj kako bi se osigurala ponovljiva lokacija za pričvršćivanje senzora s vijcima.

4. 4. Magnetska montaža:

   Ovo poglavlje raspravlja o upotrebi magnetskih baza, koje su izuzetno uobičajene za prijenosne, prikupljanje podataka na temelju rute zbog njihove praktičnosti. Međutim, standard naglašava da ta praktičnost dolazi uz značajan utjecaj na kvalitetu podataka. Magnetski nosač je inherentno manje krut od nosača s klinom ili ljepilom. Nadalje, magnet dodaje značajnu masu akcelerometru. Ova kombinacija manje krutosti i veće mase dramatično snižava ugrađenu rezonantnu frekvenciju senzorskog sustava, što ozbiljno ograničava upotrebljivi gornji frekvencijski raspon mjerenja. Standard jasno daje do znanja da su podaci visoke frekvencije (obično iznad 2000 Hz) prikupljeni magnetom često nepouzdani. Pruža praktične smjernice za maksimiziranje kvalitete magnetskog nosača: koristite jak, "dvopolni" magnet, osigurajte da su kontaktne površine savršeno čiste i ravne te primijenite čvrst pritisak prilikom pričvršćivanja magneta na stroj.

5. 5. Druge metode (sonde):

   Ovaj odjeljak obrađuje upotrebu ručnih sondi, često nazvanih "stingeri", koje se ponekad koriste za brze provjere ili na teško dostupnim mjestima. Standard snažno ne preporučuje ovu praksu za bilo kakav ozbiljan dijagnostički rad. Ljudsko tijelo je vrlo učinkovit niskopropusni filter i prigušivač te je nemoguće držati sondu s konstantnim pritiskom ili pod savršeno okomitim kutom. Kao rezultat toga, ova metoda se pokazala vrlo neponovljivom, a njezin frekvencijski odziv je ozbiljno ograničen, često na manje od 1000 Hz. Iako sonda može potvrditi prisutnost vrlo velike, niskofrekventne vibracije (poput teške neravnoteže), potpuno je neprikladna za pouzdanu analizu trenda ili za otkrivanje visokofrekventnih kvarova poput nedostataka ležajeva i zupčanika.

6. 6. Priprema površine i polaganje kablova:

   Ovaj posljednji odjeljak pruža ključne, praktične savjete za osiguranje kvalitete podataka, bez obzira na korištenu metodu montaže. Naglašava da površina za montažu mora biti pravilno pripremljena. To uključuje osiguravanje da je površina što ravnija i glatkija te da se ukloni sva boja, hrđa ili prljavština kako bi se osigurao izravan kontakt metal-metal (ili metal-ljepilo-metal). Za montažu s vijcima, specificira se potreba za obradom točkaste površine ako površina nije savršeno ravna. Standard također pruža važne smjernice o kabliranju senzora. Preporučuje da se kabel čvrsto pričvrsti za konstrukciju na maloj udaljenosti od senzora. To osigurava rasterećenje konektora od naprezanja i, što je još važnije, sprječava pomicanje kabela. Ako se kabelu dopusti da se vrti tijekom mjerenja, može generirati niskofrekventni električni signal zbog triboelektričnog efekta, što može kontaminirati pravi vibracijski signal i dovesti do pogrešnih podataka.

Ključni koncepti

• Frekvencijski odziv je ključan: Središnja tema standarda je da metoda montaže djeluje kao mehanički filter. Loša montaža (poput magneta) dodaje masu i smanjuje krutost, stvarajući niskopropusni filter koji prekida visokofrekventne vibracije prije nego što uopće dosegnu senzor.
• Krutost je najvažnija: Za točan prijenos visokofrekventnih vibracija, veza između senzora i stroja mora biti što čvršća i lakša. Zato je izravna montaža s vijcima superiornija od svih ostalih metoda.
• Kompromis između praktičnosti i točnosti: Standard jasno daje do znanja da postoji izravna šteta. Magnetski nosači su prikladni za prikupljanje podataka na temelju rute, ali analitičar mora prihvatiti da je upotrebljivi frekvencijski raspon ugrožen. Za analizu visokofrekventnih ležajeva ili zupčanika, snažno se preferira nosač s klinovima ili ljepilom.
• Ponovljivost: Slijeđenje smjernica standarda, poput korištenja montažnih pločica za ponovljivo postavljanje senzora, ključno je za dobru analizu trendova, jer osigurava da su promjene u podacima posljedica stanja stroja, a ne varijacija u tehnici mjerenja.

← Natrag na glavni indeks