振動解析におけるピーク振幅とピークツーピーク振幅

定義: ピークとピークツーピークの区別

ピーク（Pk） そして ピークツーピーク（Pk-Pk） 振動信号の振幅、つまり大きさを定量化する主な方法の2つです。密接に関連しながらも、波形の異なる側面を測定し、異なる診断目的で使用されます。

ピーク（Pk）振幅

ピーク値は、波形がゼロ点または平衡点から一方向（正または負）に最大限に変位した値を表します。これは、振動サイクルの中で最も強い瞬間を捉えます。波形が対称形の場合、正と負のピーク値は同じになります。

ピークツーピーク（Pk-Pk）振幅

ピークツーピーク値とは、波形の正の最大値から負の最大値まで測定された総距離または変位です。これは、1サイクル中の振動部品の可動範囲、つまり全体的な変位を表します。

単純で対称的な正弦波の場合、関係は単純です。

ピークツーピーク = 2 × ピーク

ただし、実際の機械に見られる複雑な波形では、信号がゼロラインを中心に対称でない場合、この単純な関係は当てはまらない可能性があります。

ピーク（Pk）測定を使用する場合

ピーク振幅は、短時間の高エネルギーイベントや衝撃のレベルを示すのに最も役立ちます。これは、部品に加わる最大の応力または力の尺度です。したがって、ピーク測定は特に以下の場合に有用です。

• 影響の検出: ギアの歯の割れ、ベアリングの重大な欠陥、または緩んだ部品は、鋭い衝撃を発生させ、時間波形に高いピーク値をもたらします。
• ストレスの評価: 応力は最大たわみに関係することが多いため、ピーク値は RMS などの平均値よりも潜在的な疲労破損のより良い指標となります。
• 保護アラームの設定: 一部の機械では、突然の損害をもたらす事態を防ぐために、ピーク値にアラームが設定されている場合があります。

ピーク値は通常、機械内の衝撃力を強調するため、加速度信号を分析するときに使用されます。

ピークツーピーク（Pk-Pk）測定を使用する場合

ピークツーピーク振幅は、主な関心事が次の場合に最適な測定法です。 総移動量または移動距離 コンポーネントの。その最も重要な用途は次のとおりです。

• クリアランス分析: Pk-Pk変位は、回転軸がベアリングハウジングやシールなどの固定部品に接触するほど動いているかどうかを判断するために使用されます。これは、振動部品が占める物理的な空間を直接測定するものです。
• シャフト振動モニタリング: 近接プローブで監視される重要なターボ機械の場合、振動の制限とアラームは、ほとんどの場合、ピークツーピーク変位（例：ミルまたはマイクロメートル）で指定されます。
• 低速機械解析： 非常に低速で移動する機械では、コンポーネントの全体的な動きが最も重要な健全性指標となることがよくあります。

RMSとの比較

これらの測定値を、 RMS（二乗平均平方根） 振動の全体的なエネルギー含有量を測定する値です。

• RMS 機械全体の健全性の傾向を把握するのに最適で、振動の厳しさに関する国際基準に準拠しています。
• ピーク 衝動的な出来事を検出し、最大ストレスを評価するのに最適です。
• ピークツーピーク 総移動量とクリアランスを評価するのに最適です。

包括的な分析では、多くの場合、3つのパラメータすべてを検討する必要があります。ピーク値とRMS値の比は、 クレストファクターそれ自体が強力な診断指標です。クレストファクターが高い場合、全体のエネルギー（RMS）が低くても、信号内に鋭い衝撃が存在することを示しており、多くの場合、ベアリングやギアの初期段階の故障を示唆しています。

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