振動解析における位相の理解
位相 2つの信号のタイミング関係、あるいは回転機械でより有用なのは、ある信号のタイミングである。 振動 回転軸上の固定された基準マークに対する相対信号。これは、以下の質問に答えるものである。 どこ 振動は回転の中で起こっており、通常、0°から360°まで、シャフトの1回転分の角度で測定されます。もし 振幅 と言う。 いくら 機械が振動している 周波数 と言う。 どれくらい速いか, フェーズは次のように告げる。 どう動いているのか — これはまさに、同じ周波数を共有する故障を区別する要因である。
この最後のポイントこそが、位相が重要である理由の核心である。. アンバランス, ずれ、 曲がった軸 そして 緩み はすべて1×を上げることができる。 運転速度 位相は、マシンを分解せずに見分ける唯一の方法であることが多い。.
1.位相の測定方法
位相を読み取るには2つの信号が必要である：
- 振動信号 - からの主な測定値 加速度計 または 近接プローブ マシンの動きを見ている。.
- リファレンス信号 - からの1回転に1回のタイミング・パルスを受信する。 タコメーター, の帯を狙った。 反射テープ またはキー溝を使用して、マークがセンサーを通過するたびにきれいなパルスを発射します。機能的には、これは常設の キーフェーザー.
について 振動解析装置 次に、基準パルスと振動信号の最初の正のピークとの間の時間遅れを、選択された周波数（通常は走行速度の1倍）で測定し、その遅れを角度に変換します。例えば90°という数値は、基準マークがタコメーターを通過した4分の1回転後に振動ピークが来ることを意味します。結果が特定の周波数に関連づけられるため、位相は1×成分と一緒に表示されることがほとんどです。 位相角 のようなプロットの構成要素である。 ボード線図 そして ナイキスト ダイアグラムを参照。.
2.位相の診断力
位相は数値以上のものです。同じ測定方向で、機械の異なる位置で測定された測定値を比較することにより、分析者は高い信頼性で特定の診断を確認または除外することができます。繰り返されるテーマは、2つの場所の比較です。 一緒に 絵は一方を向いている。 反対 を指している。以下のサブセクションでは、古典的なパターンを取り上げている。.
アンバランスの確認
純粋なアンバランスは、ローターの両方のベアリングで同じラジアル方向（例えば水平方向）に測定した場合、同じような位相の測定値（通常は約±30°以内）を示します。ローター全体は、重いスポットによって瞬間的に一方向に引っ張られているため、両端は歩調を合わせて行進します。1つのベアリングで水平方向と垂直方向の測定値を比較すると、もう1つの手がかりが加わります：本物のアンバランスは、それらの間におよそ90°の差を示す傾向があります。.
ずれの診断
位相はシャフトを確認する最も確実な方法の一つである。 ずれ. .の両側で軸方向の位相を測定する。 カップリング180°の位相のずれ（±30°）は、角度のずれの教科書的な兆候であり、一方のシャフトが軸方向に動くと、もう一方のシャフトが軸方向に動く、つまりカップリングで回転するシーソー運動であることを示している。.
アンバランスとシャフト曲がりの区別
アンバランスと 曲がった軸 は1×振動を発生させますが、位相はこれらを区別します。同じモーターまたはポンプシャフトの両端で測定した軸方向の位相が約180°異なる場合は、曲がりを示しています。.
基礎のゆるみやひび割れを確認する
位相の読み取りが不規則、不安定、または再現性がない場合、機械的な 緩み が通常疑われる。プローブを機械の足からベースプレートへ、あるいはベースプレートから基礎へと移動させたときに位相が著しく変化する場合、アンカーボルトの緩みや基礎のひび割れを指摘する。 基礎の剛性.
共鳴の確認
マシンが起動時に回転数を上げていく、または停止時に回転数を下げていく途中で 臨界速度, において、1×位相は特徴的な90°のシフトを行う。 共振 ピークが180°シフトし、レゾナンス領域全体が180°シフトする。このスイングを観察するのは簡単だ。 コーストダウン - は、強制的な問題ではなく、レゾナンスを確認する決定的な方法である。.
3.位相パターンのクイックリファレンス
| 観察 | 考えられる診断 |
|---|---|
| 両ベアリングが同位相、同じラジアル方向 | アンバランス |
| ≈カップリング≒180°、軸方向 | 角度ずれ |
| ≈1本のシャフトの両端≒180°、軸方向 | シャフトの曲がり |
| 不規則で再現性のない位相 | 機械的な緩み |
| ピークで90°シフト、全域で180°シフト | 共振 / 臨界速度 |
これらのルールはガイドであって保証ではない。 高調波 修理を依頼する前に、内容を確認してください。
4.バランスをとる鍵としての位相
バランス取りには、この位相が欠かせない。 ローターバランシング1×位相の読み取りは、基準マークに対する重いスポットの角度位置を直接指し示すため、技術者はどこに補正ウェイトを追加または除去すればよいかを正確に把握できます。 修正重量実際には、アナライザーは補正ウェイトを取り付ける前に振幅と位相を記録する。 試用重量 補正ウェイトが取り付けられ、その後再び測定が行われ、その変化を用いて 影響係数 最終的な補正を導き出す角度分割を算出する。ポータブル2チャンネル測定器 バランセット-1A このアナライザーは、運転速度のまま機械自身の軸受で振幅と位相を測定し、その後、ウェイトを取り付けた後にその結果を検証する。 残留アンバランス ウェイトを設置した後、補正を複数のウェイト間で分担しなければならない場合の角度分割の計算には、当社の 振動位相角計算機 はベクトルジオメトリを扱う。
5.なぜ位相が画像を完成させるのか
位相がなければ、振動解析者は、マグニチュードや周波数といったストーリーの一部しか見ることができません。位相はこの欠落した文脈を提供し、ピークのリストを明確な動きの記述に変換し、診断の信頼性を劇的に高めます。これは、機械が振動していることを知ることと、その理由を知ることの違いです。そのため、位相はすべての本格的な診断に含まれ、フィールド診断の譲れない基礎となります。 バランシング.
