振動スペクトル：診断ロードマップ

定義: スペクトラムとは何ですか?

A 振動スペクトル （または周波数スペクトル）は、複雑な振動信号を構成する個々の周波数を表示するグラフです。機械の故障を診断するための最も強力なツールです。スペクトルは、生の振動信号から作成されます。 時間波形 信号とそれを処理して 高速フーリエ変換（FFT） アルゴリズム。結果のプロットでは、垂直軸（Y軸）に振動振幅、水平軸（X軸）に周波数が表示されます。

スペクトルが診断の鍵となる理由

機械の振動は、同時に発生する多くの異なる信号が混在したものです。時間波形はこの混沌とした信号を示しますが、スペクトルはプリズムのように作用し、信号を個々の成分に分離します。これは非常に重要です。なぜなら、様々な機械的および電気的故障が、特定の予測可能な周波数で振動を発生させるからです。熟練したアナリストは、スペクトルのピークを観察することで、問題の根本原因を高い信頼性で特定できます。

振動スペクトルの読み方

スペクトルプロットには豊富な情報が含まれています。注目すべき主な要素は次のとおりです。

1. 頻度（X軸）

この軸は「何が」振動しているかを示します。ヘルツ（Hz）、1分間のサイクル数（CPM）、オーダー（走行速度の倍数）など、様々な単位で表示できます。この軸上のピークの位置が、その発生源を特定する主な手がかりとなります。

2. 振幅（Y軸）

この軸は、特定の周波数で「どの程度」の振動が発生しているかを示します。振幅は、事象の深刻度を示します。振幅は変位、速度、加速度の単位で測定でき、線形または対数スケールで表示できます。

3. ザ・ピークス

スペクトルの各ピークは、機械内で発生する特定の周期的なイベントを表しています。スペクトルの解釈とは、これらのピークを既知の故障周波数と照合するプロセスです。

スペクトルの一般的なパターンとその意味

アナリストは障害を診断するために特徴的なパターンを探します。

• 1x RPM での単一の高ピーク: これは、 ローターのアンバランス.
• 2倍のRPMでの主要なピーク： 多くの場合、高い軸方向振動を伴い、これは シャフトのずれ.
• 一連の走行速度倍音（1倍、2倍、3倍、4倍…） このパターンは、 機械的な緩み.
• 高頻度、非整数ピーク: これらは、計算された故障頻度に対応することが多い。 転がり軸受.
• サイドバンドを伴う高周波ピーク: ギアメッシュ周波数（GMF）のピークが、ギアの回転速度の間隔で小さなピーク（サイドバンド）に囲まれている場合は、 ギア故障.
• ノイズフロアの上昇： スペクトルのベースライン エネルギーの広帯域での増加は、ポンプ内の摩擦、擦れ、またはキャビテーションを示している可能性があります。

ベースラインとトレンドの重要性

単一のスペクトルは、ある瞬間における機械の状態のスナップショットを提供します。スペクトル分析の真の力は、現在のスペクトルを過去のスペクトルと比較することにあります。 ベースラインスペクトル 機械が良好な状態であると判明していた時期に撮影されたデータです。特定のピークの振幅を時系列で推移させることで、アナリストは障害の進行を初期段階から追跡することができ、故障が発生するずっと前に計画的かつ予防的なメンテナンスを実施できます。

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