ISO 20816-3の包括的分析:Balanset-1Aシステムによる測定、評価、および機器実装
エグゼクティブサマリー
産業分野では、機械の健全性監視の標準化において重要なパラダイムシフトが起きている。ISO 20816-3:2022の導入は、従来の方法論を統合・近代化したものであり、特にハウジング振動(旧ISO 10816-3)と回転軸振動(旧ISO 7919-3)の評価を単一の統合された枠組みに統合した。 本報告書はISO 20816-3を包括的に分析し、各章、規範的附属書、物理的原理を詳細に解剖する。 さらに、Balanset-1Aポータブル振動アナライザー兼バランサーの詳細な技術評価を統合し、この特定機器が規格の厳格な要求事項への適合をいかに容易にするかを実証する。信号処理理論、機械工学原理、実践的な運用手順を統合した本資料は、信頼性エンジニアが、入手可能な高精度計測機器を用いて状態監視戦略をグローバルなベストプラクティスに整合させるための決定版ガイドとなる。.
第I部:ISO 20816-3の理論的枠組み
1.1 振動基準の進化:ISO 10816とISO 7919の統合
振動規格の歴史は、断片的で部品固有のガイドラインから、機械全体の評価へと段階的に移行してきた特徴がある。 産業機械の評価は歴史的に二分されていた。ISO 10816シリーズは加速度計や速度変換器を用いた非回転部品(具体的には軸受ハウジングや台座)の測定に焦点を当てた。一方、ISO 7919シリーズは主に非接触渦電流プローブを用いて、軸受に対する回転軸の振動を扱った。.
この分離は診断上の曖昧さを招くことが多かった。機械は許容範囲のハウジング振動(ISO 10816に基づくゾーンA)を示しながら、同時に危険な軸振れや不安定性(ISO 7919に基づくゾーンC/D)に陥る可能性がある。特に、振動エネルギーの伝達経路が減衰する重いケーシングや流体膜軸受が関与するシナリオでは顕著である。 ISO 20816-3 は、ISO 10816-3:2009 および ISO 7919-3:2009 の両方を置き換えることで、この二分法を解決しています。1 これらの視点を統合することで、新しい規格は、回転体の動的力によって発生する振動エネルギーが、剛性、質量、および減衰比に応じて機械構造全体で異なる形で現れることを認識しています。 その結果、コンプライアント評価には、構造の絶対的な振動と、該当する場合は軸の相対的な動きの両方を評価するという、二重の視点が必要になりました。.
バランセット-1Aシステムは、これらの測定領域を橋渡しするツールとして登場した。筐体測定用の圧電式加速度計と直線変位センサー用の直流電圧入力の両方をサポートするそのアーキテクチャは、ISO 20816シリーズの二重構造という理念を反映している。この統合により技術者のツールキットが簡素化され、単一の機器で統一規格が要求する包括的評価を実行可能となった。.
1.2 適用範囲と適用性:産業機械の領域の定義
ISO 20816-3の第1章では、その適用範囲を厳密に定義している。本規格は万能規格ではなく、特に定格電力15kW以上かつ運転速度120r/minから30,000r/minの産業用機械向けに調整されている。この広範な動作範囲は、製造、発電、石油化学分野における重要資産の大部分を網羅している。.
特に対象となる機器には以下が含まれます:
- 蒸気タービンと発電機: 出力40MW以下の発電ユニットが本規格の対象となる。より大型のユニット(40MW超)は、同期系統周波数(1500、1800、3000、または3600 r/min)以外の速度で運転する場合を除き、通常ISO 20816-2の適用対象となる。6
- ロータリーコンプレッサー: プロセス産業で使用される遠心式および軸流式の設計の両方を含む。.
- 産業用ガスタービン: 具体的には出力3MW以下のもの。より大型のガスタービンは、その特有の熱的・動的特性により、規格内で別個の区分に分類される。1
- パンプス: 電動機で駆動される遠心ポンプは、このグループの核心的な構成要素である。.
- 電気モーター: あらゆる種類のモーターは、柔軟に連結されている場合に限り含まれる。剛性連結されたモーターは、多くの場合、駆動機械システムの一部として、または特定の細則の下で評価される。.
- ファンとブロワー: HVACおよび産業プロセス空気処理において極めて重要。6
除外事項: 除外される対象を理解することも同様に重要である。往復運動する質量を持つ機械(ピストン圧縮機など)は、衝撃と変動トルクが支配的な振動プロファイルを生成するため、ISO 20816-8に規定される専門的な解析が必要となる。同様に、高度に変動する空力荷重下で動作する風力タービンは、ISO 10816-21の対象となる。7 Balanset-1Aの回転速度測定範囲(150~60,000 rpm)8といった設計特性は、規格の適用範囲(120~30,000 rpm)と完全に一致しており、本装置が対象機械の全範囲を監視できることを保証している。.
1.3 機械分類システム:支持剛性の物理学
以前の規格から引き継がれた重要な革新点は、支持剛性に基づく機械の分類である。ISO 20816-3は機械をサイズだけでなく動的挙動によってもグループ分けする。.
1.3.1 電力と規模によるグループ分類
この規格は、適切な重大度制限を適用するために、機械を主に二つのグループに分類する:
- グループ1: 定格出力300kWを超える大型機械、または軸高さが315mmを超える電気機械。これらの機械は通常、巨大な回転子を有し、大きな動的力を発生させる。9
- グループ2: 定格出力15kWから300kWの中型機械、または軸高160mmから315mmの電動機。10
1.3.2 サポートの柔軟性:硬直的 vs. 柔軟的
「剛性」支持と「柔軟性」支持の区別は、単なる構造材料の問題ではなく物理学の問題である。 支持体が特定の測定方向において剛性を持つとみなされるのは、機械と支持体の複合システムの第一固有振動数(共振周波数)が、主励起周波数(通常は回転速度)よりも著しく高い場合である。具体的には、固有振動数は運転速度よりも少なくとも25%以上高い必要がある。これに対し、柔軟な支持体の固有振動数は運転速度に近い、あるいはそれ以下となる場合があり、共振増幅または遮断効果を引き起こす。10
この区別は極めて重要です。なぜなら、柔軟支持体は、同じ量の内部励起力(アンバランス)に対して、より高い振動振幅を自然に許容するからです。 したがって、柔軟支持体の許容振動限界は一般的に剛性支持体よりも高くなります。Balanset-1Aは位相測定機能を通じて支持特性の判定を容易にします。ソフトウェア仕様書11に記載の「RunDown」チャート機能を用いた加速試験または減速試験を実施することで、解析担当者は共振ピークを特定できます。 動作範囲内でピークが発生する場合、支持体は動的に柔軟である。動作速度まで応答が平坦かつ線形である場合、支持体は剛性である。この診断機能により、ユーザーはISO 20816-3の適切な評価表を選択でき、誤警報や故障の見逃しを防止できる。.
第II部:測定方法論と物理学
ISO 20816-3の第4章では、データ取得に関する厳格な手順要件が規定されている。あらゆる評価の妥当性は、測定の正確性に完全に依存する。.
2.1 計測物理学:変換器の選定と応答特性
本規格は、広帯域実効値(r.m.s.)振動速度を測定可能な計測器の使用を義務付ける。 周波数応答は、一般機械については少なくとも 10 Hz から 1,000 Hz の範囲でフラットでなければなりません。12 低速機械(600 r/min 未満で動作)の場合、周波数応答の下限は、基本回転成分を捉えるために 2 Hz まで拡張されなければなりません。.
バランセット-1Aの技術的適合性:
Balanset-1A振動アナライザーは、これらの特定の要件を考慮して設計されています。仕様書には標準動作時の振動周波数範囲が5 Hz~550 Hzと記載されており、測定能力を拡張するオプションも用意されています。8 5 Hzという下限値は極めて重要であり、300 rpmという低速で動作する機械にも対応可能であることを保証し、産業用途の大部分をカバーします。 550 Hzの上限値は、ほとんどの標準ポンプやファンにおける重要倍音(1倍、2倍、3倍など)およびブレード通過周波数をカバーします。さらに、本装置の精度はフルスケールの5%と評価されており、ISO 2954(振動の厳しさ測定用計器の要求事項)が求める計量学的厳密性を満たしています。
この規格では、主に2種類の測定タイプを区別しており、いずれもBalanset-1Aエコシステムによってサポートされています:
- 地震用トランスデューサ(加速度計): これらはハウジングの絶対振動を測定する。ベアリング台座を介した力伝達に敏感である。Balanset-1Aキットには、磁気マウント付き単軸加速度計2台(通常はADXLシリーズベースの技術または圧電式)が含まれる。14
- 非接触型トランスデューサ(近接プローブ): これらは相対的な軸変位を測定する。軸がクリアランス内で移動する流体膜軸受機械において不可欠である。.
2.2 詳細解説:相対軸振動とセンサー統合
ISO 20816-3がハウジング振動に重点を置く一方、附属書Bは軸相対振動を明示的に扱う。これには渦電流プローブ(近接プローブ)の使用が必要である。これらのセンサーは、高周波(RF)フィールドを発生させて導電性軸表面に渦電流を誘導することで動作する。プローブコイルのインピーダンスはギャップ距離に応じて変化し、変位に比例した電圧出力を生成する。¹⁵
渦電流プローブとBalanset-1Aの統合:
Balanset-1Aの特筆すべき特徴は、これらのセンサーへの適応性である。主に加速度計と組み合わせて供給されるが、本装置の入力は「リニア」モードに設定可能であり、サードパーティ製近接プローブドライバ(プロキシミター)からの電圧信号を受け入れることができる。³
- 電圧入力: ほとんどの産業用近接プローブは負の直流電圧を出力します(例:-24V電源、200mV/ミル目盛)。Balanset-1Aでは、「設定」ウィンドウ(F4キー)でカスタム感度係数(例:mV/µm)を入力できます。3
- DCオフセット除去: 近接プローブは、小さな交流振動信号が乗った大きな直流ギャップ電圧(バイアス)を伝送する。Balanset-1Aソフトウェアには「直流除去」機能が搭載されており、ギャップ電圧をフィルタリングして動的振動信号を分離し、ISO 20816-3の限界値に対する分析を可能とする。
- 直線性と較正: 本ソフトウェアは、ユーザーが較正係数(例:Kprl1 = 0.94 mV/µm)を定義することを可能にし、これによりノートパソコン画面上の表示値がシャフトの物理的変位と完全に一致することを保証する。3 この機能は、附属書Bの基準を適用する際に不可欠である。同基準は、速度(ミリメートル毎秒)ではなく変位(マイクロメートル)で規定されているためである。.
2.3 取り付けの物理学:データ忠実性の確保
ISO 20816-3は、センサーの取り付け方法が測定精度を低下させてはならないことを強調している。取り付けられたセンサーの共振周波数は、対象とする周波数範囲よりも著しく高いものでなければならない。.
- スタッド取付: 最高峰の基準であり、最高周波数応答(最大10kHz以上)を提供します。.
- 磁気取り付け: 携帯型データ収集のための実用的な妥協案。.
Balanset-1Aは、60 kgf(キログラム力)の保持力を有する磁気マウントシステムを採用している。この高いクランプ力は極めて重要である。 磁力が弱いと「バウンシング」効果や機械的ローパスフィルタが生じ、高周波信号が著しく減衰する。60 kgfの保持力により接触剛性が十分に確保され、取り付け共振周波数をISO 20816-3で対象とする1000 Hz帯域を大きく上回らせる。これにより収集データは機械動作の真の表現となり、取り付け方法に起因するアーティファクトが生じないことが保証される。
2.4 信号処理:RMS対ピーク
本規格は、非回転部品に対して実効値(RMS)速度の使用を規定する。実効値は振動信号に含まれる総エネルギーの尺度であり、機械部品に作用する疲労応力と直接的に関連する。.
RMSの計算式:
V実効値 √((1/T) ∫0T v2(t) dt)
軸振動(附属書B)については、本規格はピーク間変位(S)を用いる。pp軸受のすきま内における軸の物理的な全移動量を表す。.
Spp = Sマックス − S分
バランセット-1A処理:
Balanset-1Aはこれらの数学的変換を内部で実行します。ADC(アナログ-デジタル変換器)が生信号をサンプリングし、ソフトウェアがハウジング測定用のRMS速度とシャフト測定用のピーク間変位を計算します。重要なのは、全周波数帯域(例:10-1000 Hz)にわたるエネルギーを合計した広帯域値(Overall)を算出することです。 この「Overall」値が、機械をゾーンA、B、C、Dに分類する主要な数値となります。さらに本装置はFFT(高速フーリエ変換)機能を備えており、解析担当者はRMS総合値を構成する個々の周波数成分(1倍、2倍、高調波)を確認でき、振動発生源の診断を支援します。8
2.5 背景振動:信号対雑音の課題
ISO 20816-3において重要でありながら見過ごされがちな側面は、背景振動の取り扱いである。これは機械が停止している際に外部源(隣接する機械、床振動など)から機械に伝達される振動を指す。.
ルール: 機械稼働時に測定される振動の背景振動が25%を超える場合、またはゾーンBとCの境界における25%を超える場合、厳格な補正が必要となるか、測定は無効と見なされる可能性がある。18 過去の規格では「三分の一」ルールが頻繁に引用されていたが、ISO 20816-3はこの論理を厳格化した。.
Balanset-1Aを用いた手順的実装:
- 技術者は、機械が停止している間にBalanset-1Aセンサーを設置する。.
- 「振動計」モード(F5キー)を使用すると、背景RMSレベルが記録される。13
- 機械を起動し、負荷状態まで持っていく。動作時の実効値を記録する。.
- 比較が行われる。動作レベルが4.0 mm/sで背景が1.5 mm/s(37.5%)の場合、背景が高すぎる。 Balanset-1Aのスペクトル減算機能(稼働中の機械と背景のスペクトルを比較表示)により、特定の周波数(例:近隣のコンプレッサー由来の50Hz)における背景が、解析者が無視または精神的にフィルタリングできる範囲か否かを特定するのに役立つ。.
第III部:評価基準 – 規格の核心
第6章はISO 20816-3の中核を構成し、機械の受入可能性に関する判定ロジックを提供する。.
3.1 基準I:振動の大きさ及びゾーニング
この規格は、軸受ハウジングで観測された最大振幅に基づいて振動の深刻度を評価する。意思決定を容易にするため、4つの評価ゾーンを定義している:
- ゾーンA: 新規導入機械の振動。これが「ゴールドスタンダード」である。この領域の機械は完璧な機械的状態にある。.
- ゾーンB: 無制限の長期運転が許容される機械。これが典型的な「グリーン」運転範囲である。.
- ゾーンC: 長期連続運転には不適とみなされる機械。通常、適切な是正措置(保守)の機会が訪れるまでの限定期間のみ運転可能。これが「イエロー」または「アラーム」状態である。.
- ゾーンD: このゾーンの振動値は通常、機械に損傷を与えるのに十分な深刻度とみなされます。これは「赤」または「トリップ」状態です。5
表1:グループ1および2の簡略化ISO 20816-3ゾーン限界(速度RMS、mm/s)
| 機械グループ | 基礎タイプ | ゾーンA/B境界 | ゾーンB/C境界 | ゾーンC/D境界 |
|---|---|---|---|---|
| グループ1(300kW超) | 硬い | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
| フレキシブル | 3.5 | 7.1 | 11.0 | |
| グループ2(15~300 kW) | 硬い | 1.4 | 2.8 | 4.5 |
| フレキシブル | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
注:これらの値は規格の附属書Aから導出されたものであり、一般的な指針を示しています。特定の機械タイプでは異なる制限値が適用される場合があります。.
Balanset-1A 実装:
Balanset-1Aソフトウェアは単なる数値表示にとどまらず、文脈に沿ってユーザーを支援します。ユーザーがクラスを選択する必要はありますが、ソフトウェアの「レポート」機能により、これらの値を基準値に対して文書化することが可能です。 技術者が剛性基礎上の50kWポンプ(グループ2)で5.0mm/sの振動を測定した場合、Balanset-1Aの測定値は明らかにゾーンC/D境界値(4.5mm/s)を超過しており、直ちに運転停止と修理が必要であることを示しています。.
3.2 基準II:振動振幅の変化
20816シリーズにおける最も重要な進歩は、おそらく絶対限界とは独立した振動の変化への体系的な重点化である。.
25%ルール: ISO 20816-3では、ゾーンB/C境界における振動振幅の変化が25%を超える場合(または以前の定常状態値から25%を超える場合)、絶対値がゾーンAまたはBの範囲内に留まる場合であっても、その変化は重大であるとみなすべきであると規定している。
含意:
ファンが2.0 mm/s(ゾーンB)で安定運転している場合を考えてみましょう。 振動が突然2.8 mm/sに跳ね上がった場合、技術的には(一部のクラスでは)依然としてゾーンB内、あるいはゾーンCに突入したばかりの状態である。しかしこれは40%の増加に相当する。このような急激な変化は、ローター部品の亀裂、バランスウェイトのずれ、あるいはサーマルラブといった特定の故障モードを示唆することが多い。「まだ安全域内だから」とこれを無視することは、壊滅的な故障を招く要因となる。.
バランスセット-1A トレンド分析:
Balanset-1Aは「セッション復元」機能とアーカイブ機能によりこの基準をサポートする。21 測定セッションを保存することで、信頼性エンジニアは現在のデータを過去の基準値と重ね合わせられる。「総合振動」グラフに段階的な変化が確認された場合、エンジニアは基準IIを適用する。 「前回セッション復元」機能は特に有用であり、前月の正確な機械状態を呼び出して25%閾値の超過を確認できる。.
3.3 運転限界:警報(ALARMS)とトリップ(TRIPS)の設定
この規格は、自動化された保護システムの設定に関する指針を提供する:
- 警報: 定義された振動値に達した、または著しい変化が生じたことを警告するため。推奨設定は通常、ベースライン値+ゾーンB/C境界の25%である。.
- 旅行: 即時措置(シャットダウン)を開始する。これは通常、機械の機械的完全性に応じて、ゾーンC/D境界またはそのやや上方に設定される。19
Balanset-1Aは携帯型装置であり、恒久的な保護システム(Bently Nevadaラックなど)ではありませんが、これらのトリップレベルを検証および校正するために使用されます。技術者はBalanset-1Aを用いて、制御された加速試験または誘導不平衡試験中の振動を測定し、恒久的な監視システムがISO 20816-3で規定された正しい物理的振動レベルで確実に作動することを確認します。.
第4部:バランセット-1Aシステム – 技術的詳細解説
Balanset-1Aがコンプライアンスツールとして機能する仕組みを理解するには、その技術的アーキテクチャを分析する必要がある。.
4.1 ハードウェアアーキテクチャ
Balanset-1Aは、センサーからのアナログ信号を処理した後、デジタル化されたデータをホストノートパソコンに送信する集中型USBインターフェースモジュールで構成されています。.
- ADCモジュール: システムの核心は高分解能アナログ-デジタル変換器である。このモジュールが測定精度を決定する。Balanset-1Aは信号を処理し、±5%の精度を実現する。これは現場診断に十分な精度である。
- 位相基準(タコメーター): ISO 20816-3への準拠には、不平衡とミスアライメントを区別するための位相解析がしばしば必要となる。Balanset-1Aは、最大1.5メートルの測定範囲と60,000 RPMの測定能力を有するレーザータコメーターを採用している。17 この光学センサーが位相角計算をトリガーし、±1度の精度を実現する。.
- パワーと携帯性: USB(5V)給電のため、商用電源式アナライザーで頻発するグランドループの影響を受けません。キット全体の重量は約4kgで、ガントリーを登ってファンに到達する作業にも適した真の「フィールド」機器です。
4.2 ソフトウェア機能:単純な計測を超えた能力
Balanset-1Aに付属のソフトウェアは、生データをISO規格に準拠した実用的な知見に変換します。.
- FFTスペクトル解析: 規格では「特定の周波数成分」について言及している。Balanset-1Aは高速フーリエ変換を表示し、複雑な波形を構成する正弦波に分解する。これにより、高いRMS値が1x(不平衡)、100x(歯車噛み合い)、あるいは非同期ピーク(軸受欠陥)のいずれに起因するかを確認できる。21
- 極座標グラフ: バランス調整およびベクトル解析において、本ソフトウェアは振動ベクトルを極座標プロット上に描画する。この可視化は、バランス調整に作用係数法を用いる際に極めて重要である。.
- ISO 1940 公差計算ツール: ISO 20816-3が振動限界を扱う一方、ISO 1940はバランス精度(G等級)を規定する。 Balanset-1Aソフトウェアには計算機能が統合されており、ユーザーがロータ質量と回転速度を入力すると、許容残留不平衡量をグラム・ミリメートル単位で算出します。これにより「振動値が高すぎる」(ISO 20816)という指摘と「除去すべき重量はこれである」(ISO 1940)という具体的な解決策との間のギャップを埋めます。11
4.3 センサー互換性と入力設定
スニペット調査で指摘されているように、様々なセンサータイプとの連携能力が鍵となる。.
- 加速度計: デフォルトのセンサー。システムは、選択されたビューに応じて加速度信号(g)を速度(mm/s)に積分するか、または変位(µm)に二重積分する。この積分処理はノイズドリフトを最小化するためデジタルで行われる。.
- 渦電流プローブ: 本システムは0-10Vまたは同等のアナログ入力を受け付けます。ユーザーは設定で変換係数を設定する必要があります。 例えば、標準的なBently Nevadaプローブは200 mV/mil(7.87 V/mm)のスケール係数を持つ場合があります。ユーザーがこの感度を入力すると、Balanset-1Aソフトウェアが入力電圧をスケーリングし、変位をマイクロメートル単位で表示します。これにより、ISO 20816-3.3の附属書Bとの直接比較が可能となります。
第5部:運用実装:診断から動的バランス調整まで
このセクションでは、技術者がBalanset-1Aを使用してISO 20816-3への準拠を確保するための標準作業手順(SOP)を概説する。.
5.1 ステップ1:ベースライン測定と分類
技術者が45kWの遠心ファンに近づく。.
- 分類: 出力 > 15 kW、< 300 kW。グループ2に分類される。基礎はコンクリートにボルト固定(剛性)。.
- 限度決定: ISO 20816-3 附属書A(グループ2、剛性)より、ゾーンB/C境界は2.8 mm/sである。.
- 測定: センサーは磁気ベースを使用して取り付けられます。Balanset-1Aの「振動計」モードが作動中です。.
- 結果: 測定値は6.5 mm/sです。これはゾーンC/Dの領域です。対応が必要です。.
5.2 ステップ2:診断分析
Balanset-1AのFFT機能を使用する:
- スペクトルは、動作速度(1倍回転数)において支配的なピークを示している。.
- 位相解析により安定した位相角が示される。.
- 診断: 静的不平衡。(位相が不安定であった場合、または高調波が存在していた場合、ミスアライメントや緩みが疑われる)。.
5.3 ステップ3:バランス調整手順(現場作業)
診断結果が不均衡であるため、技術者はBalanset-1Aのバランス調整モードを利用する。規格では振動をゾーンAまたはBレベルまで低減することが要求される。.
5.3.1 三重走法(影響係数)
Balanset-1Aは、バランス調整に必要なベクトル計算を自動化します。.
- 実行 0 (初期): 振幅Aを測定する0 および位相 φ0 元の振動の.
- 実行1(試験重量): 既知の質量 M裁判 任意の角度で追加される。システムは新しい振動ベクトル(A)を測定する。1, φ1).
計算: ソフトウェアは、質量変化に対する回転子の感度を表す影響係数αを計算する。.
α = (V1 − V0) / M裁判
修正: システムは必要な補正質量Mを計算するcorr 初期振動を無効化する。.
Mcorr = − V0 / α
実行 2 (検証): 試験重量が取り外され、計算された補正重量が追加される。残留振動が測定される。.
.11
5.4 ステップ4:検証と報告
バランス調整後、振動は1.2 mm/sまで低下する。.
確認:1.2 mm/s は 1.4 mm/s 未満です。機械は現在ゾーンAにあります。.
文書化:技術者はBalanset-1Aにセッションを保存する。ISO 20816-3の限界値を明示的に参照した「前」スペクトル(6.5 mm/s)と「後」スペクトル(1.2 mm/s)を示すレポートが生成される。このレポートは適合証明書として機能する。.
第VI部:専門的考察
6.1 低速機械
ISO 20816-3には、600 rpm未満で動作する機械向けの特別な注意事項が記載されている。低速域では速度信号が弱くなり、変位が応力の主要な指標となる。Balanset-1Aは、表示単位を変位(µm)に切り替えられるようにするか、あるいは主要なエネルギーを捕捉するために低周波数カットオフを5 Hz以下(理想的には2 Hz)に設定することで、この問題に対処する。 規格の附属書Dにある「注意事項」では、低速域における速度値のみへの依存を警告している²³。Balanset-1Aユーザーは「リニア」設定や低周波フィルターを確認することで、この微妙な差異を認識する必要がある。.
6.2 一時的状態:加速時と減速時
起動時(過渡運転)の振動は、臨界回転数(共振)を通過するため、定常状態の限界値を超えることがある。ISO 20816-3では、これらの過渡段階においてより高い限界値を許容している。23
Balanset-1Aには実験的な「減速」チャート機能が含まれています。11これにより技術者は減速運転中の振動振幅と回転数(RPM)の関係を記録できます。このデータは以下の点で極めて重要です:
- 臨界速度(共振)の特定.
- 機械が損傷を避けるのに十分な速さで共振状態を抜けられることを確認する。.
- 「高」振動が確かに一時的なものであり、恒久的な状態ではないことを保証する。.
6.3 付属書A対付属書B:二重評価
徹底的なコンプライアンスチェックには、しばしば両方が必要となる。.
- 別紙A(住宅): 構造体への力伝達を強制する。不均衡や緩みに対して有効。.
- 別紙B(シャフト): ロータの動的挙動を測定する。不安定性、オイルワール、ワイプ検出に有効。.
技術者はBalanset-1Aを使用する際、加速度計を用いて附属書Aの要件を満たした後、既存のBently Nevadaプローブへの入力を切り替えて大型タービンの附属書B準拠を検証する可能性がある。Balanset-1Aが恒久的なラックベース監視装置に対する「セカンドオピニオン」または「現場検証装置」として機能する能力は、両附属書の要件を満たす上で重要な応用例である。.
結論
ISO 20816-3への移行は、振動解析分野における成熟化を意味し、機械評価に対してより精緻な物理ベースのアプローチを要求する。単純な「合格/不合格」の数値評価を超え、支持剛性、変化ベクトル、および二重領域(ハウジング/シャフト)測定の分析領域へと移行する。.
Balanset-1Aシステムは、これらの現代的な要求事項と高い整合性を示しています。その技術仕様——周波数範囲、精度、センサーの柔軟性——は、優れたハードウェアプラットフォームとしての能力を保証します。しかし、その真価はソフトウェアワークフローにあり、背景振動補正やゾーン分類から、影響係数バランシングの数学的厳密性に至るまで、規格の複雑なロジックをユーザーに導きます。 スペクトラムアナライザーの診断能力と動的バランサーの補正能力を効果的に組み合わせることで、Balanset-1Aは保守チームがISO 20816-3への不適合を特定するだけでなく、積極的に是正することを可能にし、産業資産基盤の長寿命化と信頼性を確保します。.