RMS (Root Mean Square): Standard za jačinu vibracija

Definicija: Što je RMS?

RMSili Korijen srednje kvadratne vrijednosti, je statistička metoda mjerenja magnitude promjenjivog signala, kao što je izmjenični napon ili mehanička vibracija. To je najčešće korišteno i najvažnije mjerenje za procjenu ukupnog stanja rotirajućeg stroja. RMS vrijednost vibracijskog signala je mjera njegovog ukupnog energetskog sadržaja i izravno je povezana s destruktivnom sposobnošću vibracije.

Matematički se izračunava uzimanjem kvadratnog korijena srednje vrijednosti (ili prosjeka) kvadrata vrijednosti signala tijekom određenog vremenskog razdoblja. Ovaj proces daje rezultat koji je ekvivalentan istosmjernoj vrijednosti koja bi proizvela istu količinu topline ili energije.

Zašto je RMS preferirana mjera za stanje stroja?

Iako su vršne i od vrha do vrha vrijednosti korisne za specifičnu dijagnostiku, RMS je superioran parametar za praćenje ukupnog stanja stroja iz nekoliko ključnih razloga:

• Izravno se odnosi na energiju: Razorna moć vibracija tijekom vremena povezana je s njihovim energetskim sadržajem, a ne samo s njihovim maksimalnim vrhovima. RMS je jedino mjerenje koje točno odražava tu ukupnu energiju. Zbog toga se dobro korelira s umorom i trošenjem komponenti.
• Uzima u obzir cijeli valni oblik: Za razliku od mjerenja vršne vrijednosti, koje vidi samo jednu točku, RMS vrijednost uzima u obzir cijelu povijest signala tijekom njegovog razdoblja mjerenja. To je čini mnogo stabilnijim, ponovljivijim i robusnijim mjerenjem.
• Manje osjetljivo na slučajne utjecaje: Jedan, neponavljajući udarac ili šok može uzrokovati veliki porast vršne vrijednosti, što bi moglo pokrenuti lažni alarm. RMS vrijednost, budući da je prosjek, mnogo je manje pogođena takvim slučajnim događajima i bolji je pokazatelj neprekidnog rada stroja.
• Osnova za međunarodne standarde: Globalni standardi za jačinu vibracija strojeva, kao što su ISO 20816 i serije 10816, navedite njihova ograničenja alarma i isključivanja u smislu RMS brzina (mm/s)Korištenje RMS-a omogućuje izravnu usporedbu stanja stroja s ovim široko prihvaćenim industrijskim mjerilima.

Odnos između RMS-a i vršne vrijednosti

Za savršen, čist sinusni val postoji jednostavan matematički odnos između RMS-a i vršne amplitude:

RMS = Vrhunac / √2 ≈ 0,707 × Vrhunac

Međutim, ovaj odnos vrijedi samo za čisti sinusni val. Vibracije strojeva u stvarnom svijetu su složene i sadrže mnoge frekvencije, a ponekad i impulsne rafale. Za ove složene signale, jednostavni faktor pretvorbe se ne primjenjuje. Omjer vršne vrijednosti i efektivne vrijednosti poznat je kao Crest faktorVisok faktor vršnog nagiba (veći od 3) pokazatelj je da signal sadrži udare, što je samo po sebi vrijedan dijagnostički trag.

RMS čega? Brzine, ubrzanja ili pomaka?

RMS se može primijeniti na bilo koji mjerni parametar. Međutim, za opću namjenu praćenja stanja stroja u najčešćem frekvencijskom rasponu (otprilike 10 Hz do 1000 Hz), RMS brzina je industrijski standard. To je zato što:

• Određena razina efektivne vrijednosti brzine odgovara konzistentnoj razini jačine vibracija u širokom rasponu brzina i tipova strojeva.
• Pruža "najravniji" odziv, što znači da je podjednako osjetljiv na probleme poput neravnoteže na niskim frekvencijama i problema s ležajevima na višim frekvencijama.

Iako je RMS brzina standard za ukupne alarme, analitičari će također promatrati RMS ubrzanje za probleme s visokom frekvencijom i RMS pomak za probleme s vrlo niskom frekvencijom.

Kako koristiti RMS u programu prediktivnog održavanja

1. Utvrdite osnovnu liniju: Izmjerite RMS brzinu na novom ili ispravnom stroju kako biste utvrdili osnovnu vrijednost.
2. Trend podataka: Redovito očitavajte (npr. mjesečno) i prikažite RMS vrijednosti tijekom vremena.
3. Postavljanje alarma: Postavite razine alarma „Upozorenje“ i „Opasnost“ na temelju ISO standarda ili statističke promjene od osnovne vrijednosti (npr. Upozorenje pri 2x osnovne vrijednosti, Opasnost pri 5x osnovne vrijednosti).
4. Analizirajte promjene: Kada se aktivira RMS alarm, to signalizira potrebu za detaljnijom analizom (korištenjem FFT-a, faze itd.) kako bi se dijagnosticirao specifični uzrok problema.

Konzistentnim praćenjem RMS vibracija, program održavanja može učinkovito pratiti stanje stroja i prijeći s reaktivne na prediktivnu strategiju održavanja.

← Natrag na glavni indeks