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Analizzatore di vibrazioni - Spettro FFT a due canali, fase e diagnostica dei guasti

Il Balanset-1A è un analizzatore di vibrazioni a due canali che traccia gli spettri FFT in tempo reale, misura l'ampiezza e la fase a 1× RPM e mappa le firme dei guasti per distinguere sbilanciamento, disallineamento, allentamento e danni ai cuscinetti - e poi bilancia nella stessa sessione. Un kit portatile a 1.975 euro copre diagnosi, correzione e verifica senza dover cambiare strumento.

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Analizzatore di vibrazioni Balanset-1A interfaccia spettro FFT su laptop

In breve: L'analizzatore di vibrazioni Balanset-1A acquisisce segnali simultanei a due canali da accelerometri ICP, calcola uno spettro FFT in tempo reale e visualizza l'ampiezza e la fase di ogni armonica dell'albero. Lo squilibrio appare come un picco dominante di 1× RPM; il disallineamento come componenti elevate di 2× e 3×; i difetti dei cuscinetti come bande laterali BPFO/BPFI; l'allentamento come subarmoniche. Poiché per l'equilibratura sul campo vengono utilizzati lo stesso hardware e gli stessi sensori, è possibile diagnosticare il guasto, correggerlo e verificare il risultato in un'unica visita in loco, misurando la velocità di vibrazione da 0,05 a 100 mm/s in un intervallo compreso tra 5 e 300 Hz.

I segni che la vostra macchina ha bisogno di un'analisi delle vibrazioni, non solo di una lettura del contatore

Un singolo numero di vibrazioni complessive indica che qualcosa non va. Uno spettro FFT dice cosa e perché. Queste situazioni richiedono un analizzatore adeguato:

Causa della vibrazione sconosciuta Il livello complessivo è elevato, ma non è possibile stabilire se il colpevole è uno squilibrio, un disallineamento, un allentamento o un danno ai cuscinetti: la FFT separa ogni firma.

Forte componente 1× RPM Un picco dominante del primo ordine è la firma da manuale di uno squilibrio residuo del rotore e l'innesco per procedere al bilanciamento.

Armoniche 2× o 3× elevate Una componente pronunciata del secondo o terzo ordine indica tipicamente un disallineamento angolare o parallelo degli accoppiamenti o degli alberi.

Subarmoniche o rumore a banda larga Le frequenze dei difetti dei cuscinetti (BPFO, BPFI, BSF, FTF) appaiono nello spettro ben prima che il danno sia percepito manualmente - un allarme precoce prima di un guasto.

Controllo di accettazione post-riparazione Dopo l'equilibratura, l'allineamento o la sostituzione di un cuscinetto, è necessaria una prova misurata che i livelli siano scesi al di sotto del limite di accettazione ISO 20816.

Indagine periodica di monitoraggio delle condizioni La registrazione degli spettri di base a intervalli regolari consente di tracciare un trend delle ampiezze crescenti e di pianificare la manutenzione prima di un arresto non programmato.

Cosa misura l'analizzatore Balanset-1A

L'analizzatore acquisisce i segnali simultanei di due accelerometri ICP riferiti al tachimetro laser. Tutti i parametri elencati di seguito sono disponibili in una singola acquisizione:

Velocità di vibrazione complessiva (mm/s RMS) e accelerazione (m/s² o g)
Spettro di frequenza FFT in tempo reale con risoluzione selezionabile dall'utente
Forma d'onda della vibrazione (segnale nel dominio del tempo) su entrambi i canali contemporaneamente
Angolo di fase a 1× RPM rispetto al riferimento del tachimetro dell'albero
Ampiezze di ordine 1×, 2×, 3× e superiori dell'albero estratte dalla FFT
Acquisizione simultanea a due canali (entrambi i piani di rilevamento contemporaneamente)
Velocità di marcia (RPM) da tachimetro ottico laser - non è necessaria la targa dati
Registro del trend delle vibrazioni per le misure successive
Rapporto stampabile: forma d'onda, spettro e riepilogo numerico

×10durata dei cuscinetti con vibrazioni dimezzate (ISO 281)

-70%calo tipico delle vibrazioni dopo una sessione di bilanciamento

2canali, acquisizione simultanea

5-300 Hzgamma di frequenza dell'analizzatore

Diagnostica dei guasti: lettura dello spettro FFT

Ogni guasto meccanico lascia un'impronta spettrale distinta. La tabella che segue mappa i guasti più comuni con le relative firme spettrali, in modo da poter leggere le condizioni della macchina direttamente dal display di Balanset-1A.

Guida alla diagnostica dei difetti di vibrazione - firme spettrali
Colpa	Componenti spettrali dominanti	Altri indicatori
Squilibrio del rotore	Forte 1× RPM; tutti gli altri ordini bassi	Fase stabile; l'ampiezza aumenta con la velocità al quadrato; confermata dal test di prova del peso
Disallineamento angolare	Elevato 1× e 2×; a volte 3×	La vibrazione assiale è spesso uguale o superiore a quella radiale; differenza di fase attraverso l'accoppiamento ≈180°.
Disallineamento parallelo	Forte RPM 2×; può essere presente anche 1×	Elevate vibrazioni radiali; spostamento di fase di 180° misurato attraverso l'accoppiamento in direzione radiale
Allentamento meccanico	Sub-armoniche (0,5×, 0,33×) e armoniche multiple fino a 10×	Il rumore di fondo a banda larga è elevato; i sintomi peggiorano con il carico
Usura dei cuscinetti ad elementi rotanti	Frequenze di difetto BPFO, BPFI, BSF o FTF e relative armoniche	Può comparire prima che il livello generale aumenti; le bande laterali intorno alle frequenze dei difetti confermano la progressione.
Risonanza	Grande ampiezza in prossimità di una frequenza naturale, spesso non sincrona con il numero di giri.	L'ampiezza raggiunge un picco a una velocità specifica; la fase si sposta di ~180° attraverso la risonanza

Quando il componente 1× domina, passare direttamente alla modalità di bilanciamento - il Balanset-1A utilizza lo stesso ciclo di misura come linea di base per il calcolo del coefficiente di influenza, quindi non si perde tempo.

Perché un singolo numero complessivo non è corretto

Una penna per vibrazioni o un semplice misuratore RMS riassume tutte le componenti di frequenza in un unico numero. Due macchine possono mostrare livelli complessivi identici, ma avere guasti completamente diversi: una dominata da uno squilibrio 1×, l'altra da bande laterali di difetti dei cuscinetti. Senza risoluzione in frequenza si tirano a indovinare la causa e si rischia di applicare un rimedio sbagliato. La FFT decompone il segnale in modo che ogni tipo di guasto appaia come un picco etichettato alla propria frequenza caratteristica, fornendo una diagnosi e una prescrizione nella stessa misura.

ISO 281 mostra perché la diagnosi è importante dal punto di vista finanziario. La vita nominale dei cuscinetti volventi è L₁₀ = (C/P)^p, dove P è il carico dinamico del cuscinetto e p = 3 per i cuscinetti a sfere (10/3 per i cuscinetti a rulli). Lo squilibrio residuo è il carico rotante, quindi dimezzando l'ampiezza delle vibrazioni si raddoppia all'incirca P e si moltiplica per 2 la durata del cuscinetto.^p: circa 8× per i cuscinetti a sfera e ~10× per i cuscinetti a rulli. Utilizzare il calcolatore della durata dei cuscinetti per quantificare il risparmio per la vostra macchina.

Come utilizzare il Balanset-1A come analizzatore di vibrazioni - passo dopo passo

Montare i sensori. Fissare uno o entrambi gli accelerometri ICP agli alloggiamenti dei cuscinetti utilizzando i supporti magnetici. Per l'analisi con riferimento di fase, agganciare la striscia riflettente del tachimetro laser all'albero rotante e puntare il sensore su di esso (campo di lavoro 50-500 mm). Entrambi i canali registrano simultaneamente.
Avviare il rotore e acquisire. Aprire il software Balanset, selezionare Analizzatore e avviare l'acquisizione. Il software mostra in tempo reale la forma d'onda, lo spettro FFT e il livello complessivo di vibrazione RMS in mm/s su un computer portatile Windows standard.
Leggete lo spettro. Identificare i picchi di frequenza dominanti. L'ampiezza e la fase del primo ordine vengono visualizzate automaticamente rispetto all'impulso tachimetrico. Consultare la tabella dei guasti sopra riportata per associare lo schema spettrale al tipo di guasto più probabile.
Confronto con i limiti di accettazione. Controllare la lettura della velocità complessiva rispetto al valore ISO 20816 limite di zona (A/B/C/D) per la classe e la potenza della macchina. Esportare il grafico dello spettro e i valori numerici per il rapporto di manutenzione.
Se lo sbilanciamento è confermato, procedere al bilanciamento nella stessa sessione. La misurazione di base già acquisita serve come prima prova nella sequenza del coefficiente di influenza. Aggiungete un peso di prova, eseguite di nuovo il test e lasciate che il software calcoli la correzione - senza strumenti aggiuntivi, senza una seconda visita.

Standard di misurazione delle vibrazioni

ISO 20816 definisce le zone di valutazione della velocità di vibrazione (mm/s RMS) sulle parti non rotanti: Zona A (appena messa in funzione), B (accettabile per il funzionamento a lungo termine), C (allarme - indagine immediata), D (pericolo - rischio di danni). I limiti variano in base alla classe della macchina e all'altezza del centro dell'albero. Il Balanset-1A riporta la velocità complessiva in mm/s RMS, in modo da poterla confrontare direttamente con la norma ISO 20816 relativa al tipo di macchina.

Una volta identificato lo squilibrio, lo squilibrio residuo dopo il bilanciamento viene valutato rispetto a ISO 21940-11 Gradi G (da G0,4 a G40). Il Balanset-1A documenta lo squilibrio residuo ottenuto nel suo rapporto stampabile, fornendo un record verificabile rispetto allo standard applicabile. Utilizzare il Calcolatore di sbilancio residuo per trovare la tolleranza ammissibile prima di iniziare.

Balanset-1A: il vostro analizzatore di campo e kit di bilanciamento completo

Tutto ciò che viene presentato in questa pagina è realizzato con un unico strumento portatile: il Bilanciamento-1a. Si tratta di un equilibratore dinamico a due canali e di un analizzatore di vibrazioni che diagnostica i guasti dallo spettro FFT e, quando lo squilibrio è confermato, bilancia i rotori rigidi. nei propri cuscinetti, alla velocità di esercizio, utilizzando il metodo del coefficiente di influenza a 3 corse - il software calcola la massa e l'angolo di correzione esatti e salva un rapporto.

Kit di equilibratura completo Balanset-1A con sensori, tachimetro laser, bilancia e custodia

Cosa contiene il kit completo

€ 1.975 - Kit completo, in stock, fattura IVA

Interfaccia unità di misura (USB, 2 canali)
Due accelerometri a vibrazione (cavo da 4 m, 10 m opzionale)
Tachimetro laser / sensore ottico di fase (50-500 mm)
Supporto magnetico per il sensore
Bilancia digitale per pesi di prova e correzione
Software di bilanciamento e analisi in Windows
Valigia di trasporto in plastica

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Kit completo

Unità - 2 sensori - tachimetro laser - supporto magnetico - bilancia digitale - software - custodia per il trasporto. Tutto ciò che serve per iniziare ad analizzare e bilanciare, subito dopo l'acquisto.

OEM

Set OEM

Unità - 2 sensori - tachimetro laser - software. Per gli integratori che dispongono già di un supporto, di una bilancia e di una custodia, o che incorporano l'unità in una macchina di bilanciamento.

Caratteristiche tecniche principali
Parametro	Valore
Canali di misura	2 (bilanciamento a un piano e a due piani)
Gamma di velocità di vibrazione	0,05-100 mm/s
Gamma di frequenza	5-300 Hz
Accuratezza della misura	±5% del fondo scala
Metodo	Coefficiente di influenza a 3 corse (1 o 2 piani)
Analisi	Ampiezza e fase a 1×, spettro e forma d'onda FFT, rapporti salvati
Computer portatile	Non incluso (PC Windows, disponibile su richiesta)

✓ In magazzino✓ DHL Portogallo €35✓ DHL in tutto il mondo €110✓ Garanzia di 2 anni✓ Fattura IVA✓ Assistenza agli ingegneri

Cosa mostra l'analizzatore Balanset-1A

Schermata panoramica dell'analizzatore di vibrazioni a due canali Balanset-1A

Panoramica dell'analizzatore a due canali

Livello di vibrazione complessivo, spettro FFT e angolo di fase di due sensori visualizzati simultaneamente su un computer portatile Windows.

Spettro FFT in tempo reale

I picchi di frequenza distinguono lo squilibrio (dominante 1×) dal disallineamento (2×) e dalle bande laterali dei difetti dei cuscinetti.

Accelerometro e tachimetro laser montati sull'alloggiamento del cuscinetto in campo

Misurazione sul campo

Accelerometro ICP e tachimetro laser montati sull'alloggiamento dei cuscinetti di una macchina in funzione, senza bisogno di smontare la macchina.

Ampiezza e fase a 1×

Ampiezza e angolo di fase del primo ordine visualizzati rispetto al riferimento del tachimetro: gli input necessari per il bilanciamento del coefficiente di influenza.

Rapporto di misura Balanset-1A stampabile con forma d'onda e spettro

Rapporto documentato

Forma d'onda, spettro FFT e riepilogo numerico esportati come rapporto stampabile per il record di manutenzione.

Casi di misura e analizzatori reali

Misura delle vibrazioni senza contatto

Utilizzo di sensori di spostamento lineare per misurare le vibrazioni relative del rotore senza contatto con l'albero - adatto per i rotori in cui il montaggio dell'accelerometro non è pratico.

Balanset-1A utilizzato sia come analizzatore di vibrazioni che come bilanciatore a due piani

Analizzatore e bilanciatore combinati

Una dimostrazione pratica di come un dispositivo copra l'analisi delle vibrazioni e l'equilibratura su due piani in un unico lavoro, dalla diagnosi alla correzione verificata.

Diagnosticare il motivo per cui l'equilibratura non riduce le vibrazioni utilizzando l'analizzatore

Diagnosticare prima di bilanciare

Una guida alla risoluzione dei problemi nei casi in cui la sola equilibratura non riduce le vibrazioni e come lo spettro FFT rivela la vera causa principale.

Calcolatori di vibrazioni gratuiti

Calcolatore della durata dei cuscinetti Forza centrifuga da sbilanciamento Squilibrio residuo (ISO 1940) Calcolatore del peso di prova

Analizzatore di vibrazioni FAQ

Come fa l'analisi FFT a distinguere lo sbilanciamento dal disallineamento?

Lo squilibrio produce un singolo picco dominante esattamente a 1× la velocità di marcia. Il disallineamento angolare mostra in genere una forte componente 2× e talvolta 3×, spesso con vibrazioni assiali elevate. Il disallineamento parallelo produce un picco radiale prominente di 2×. Il Balanset-1A etichetta automaticamente questi picchi nella visualizzazione FFT, in modo da poter identificare il difetto dominante prima di decidere una correzione. Se la componente 1× è dominante, lo stesso ciclo di misura viene trasferito direttamente nel calcolo di bilanciamento.

Posso usare il Balanset-1A come analizzatore indipendente senza bilanciamento?

Sì. Il dispositivo funziona in modalità solo analizzatore per registrare gli spettri di vibrazione, misurare i livelli complessivi in mm/s e registrare i dati per le tendenze di monitoraggio delle condizioni, senza entrare in modalità di bilanciamento. Ciò è utile per le ispezioni in ingresso, le indagini periodiche sulle condizioni e le misure di accettazione post-riparazione rispetto ai limiti ISO 20816.

Quale gamma di frequenze copre la FFT ed è sufficiente per la diagnostica dei cuscinetti?

Il Balanset-1A copre una gamma da 5 a 300 Hz, che cattura tutte le armoniche dell'ordine dell'albero e le frequenze dei difetti (BPFO, BPFI, BSF, FTF) della maggior parte dei cuscinetti industriali ad elementi rotanti che funzionano alle tipiche velocità industriali. Per macchinari ad altissima velocità o per il rilevamento a ultrasuoni, sarebbe necessario uno strumento dedicato ad alta frequenza, ma per rotori fino a poche migliaia di giri/minuto la gamma di 300 Hz è sufficiente sia per l'analisi dell'ordine dell'albero che per il rilevamento precoce dei difetti dei cuscinetti.

La ISO 20816 si applica alla mia macchina?

La norma ISO 20816 copre un'ampia gamma di macchine rotanti in tutte le sue parti: pompe, compressori, ventilatori, turbine, motori e generatori. Il limite della zona specifica dipende dalla classe di potenza della macchina e dall'altezza del centro dell'albero. Il Balanset-1A riporta la velocità complessiva in mm/s RMS, in modo da poter applicare la parte della ISO 20816 che copre il tipo di macchina direttamente alla lettura.

La misurazione della fase è sufficientemente precisa per il bilanciamento su due piani?

Sì. La fase viene misurata rispetto all'impulso del tachimetro ottico, fornendo un riferimento angolare ripetibile. L'acquisizione simultanea a due canali garantisce il campionamento di entrambi i piani dei cuscinetti nella stessa posizione dell'albero, un aspetto fondamentale per un calcolo accurato dell'effetto incrociato (coefficiente di influenza) nei lavori di bilanciamento dinamico su due piani.

In che modo l'analizzatore può essere utile quando la sola equilibratura non ha risolto la vibrazione?

Quando il bilanciamento riduce la componente 1× ma la vibrazione complessiva rimane elevata, la FFT mostra immediatamente quale altra componente di frequenza è diventata dominante: un'armonica di disallineamento 2×, una frequenza di difetto del cuscinetto o una firma di allentamento subarmonica. In questo modo si indirizza con precisione la fase correttiva successiva, anziché lasciare che il tecnico tiri a indovinare. Per esempi pratici, consultate il nostro caso di studio sulla diagnosi delle vibrazioni persistenti.

Imparare la teoria

Bilanciamento in situ Sbilanciamento residuo Gradi di qualità dell'equilibrio Bilanciamento dinamico

Prima la diagnosi, poi l'equilibrio con fiducia

Il Balanset-1A offre un analizzatore FFT a due canali e un bilanciatore a due piani in un unico kit portatile. Leggete il guasto dallo spettro, correggetelo alla fonte e verificatelo secondo la norma ISO 20816, il tutto in un'unica visita in loco per 1.975 euro.

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Analizzatore di vibrazioni e spettro FFT - Balanset-1A