振動解析における速度の理解
定義: 振動速度とは何ですか?
速度 変位の時間変化率です。振動解析では、部品が「どれだけ速く」動いているかを表す指標です。3つの主要な振動パラメータ(変位、速度、加速度)のうち、速度は、最も一般的な周波数範囲における一般的な回転機械の全体的な健全性と振動の重大性を評価するために最も広く用いられています。
なぜ速度が重大度測定の標準なのでしょうか?
Velocity が汎用振動モニタリングの業界標準となったのには、いくつかの重要な理由があります。
- 破壊的なエネルギーの最良の指標: 振動の破壊エネルギーは、その速度と最も直接的に関連しています。一定の速度レベルは、機械の速度や種類を問わず、一定の振動強度レベルに対応します。
- 「フラット」な周波数応答: 機械診断において最も重要な周波数範囲(通常10Hz~1,000Hz、または600~60,000CPM)において、速度は最もバランスの取れた、つまり「フラット」な視点を提供します。つまり、アンバランスなどの低周波の問題と、ミスアライメントなどの高周波の問題に対してほぼ同等の感度を持ち、優れた総合的な指標となります。
- 国際規格の基礎: 機械振動に関する国際規格、例えば ISO 20816 (旧ISO 10816に代わる規格) RMS(二乗平均平方根)速度 さまざまなクラスの機械の許容限界と警報レベルを定義するための主な指標として。
単位と測定
共通単位
振動速度は通常、次の 2 つの単位のいずれかで表されます。
- mm/s(ミリメートル/秒): 世界中のほとんどの地域で一般的に使用されている標準的な SI 単位。
- in/s(インチ/秒): 米国で一般的な標準的な帝国単位。
速度はほとんどの場合、 RMS この値は、エネルギー含有量を最もよく表すからです。
どのように測定されますか?
速度は主に 2 つの方法で測定できます。
- 速度トランスデューサーを直接使用すると: 電気力学的速度センサーは、振動の速度に正比例する電圧を生成します。このセンサーはかつては一般的でしたが、現在では加速度計に取って代わられています。
- 加速度計の信号を統合することにより: これは現在最も一般的な方法です。堅牢な加速度計が加速度を測定し、データコレクターまたは監視システムがその信号を電子的に統合して速度を計算します。このアプローチは、加速度計の広い周波数範囲と信頼性と、速度パラメータの診断上の利点を組み合わせたものです。
診断におけるVelocityの役割
全体的な速度レベルが高いということは、機械に問題があることを示していますが、原因は特定できません。次のステップは、 速度スペクトル(FFT) 全体的な値が高くなる要因となっている周波数を確認します。
加速度は超高頻度の障害(ベアリング、ギア)に適しており、変位は超低頻度の問題(構造的な動き)に適していますが、速度は、主要な動作範囲における機械の動的な健全性の「全体像」を把握するための最も重要なパラメーターです。