위상각이란 무엇인가? 진동에서의 타이밍 관계 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 위상각이란 무엇인가? 진동에서의 타이밍 관계 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

위상각이란 무엇인가? 진동에서의 타이밍 관계

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진동의 위상각 이해

정의: 위상각이란 무엇인가?

위상각 (종종 간단히 호출됨 단계)는 피크의 각도 위치이며 각도(0~360°)로 측정됩니다. 진동 회전축의 회전당 1회 기준 표시를 기준으로( 유속계 또는 키페이저). 또는 동일 주파수에서 두 진동 신호 간의 시간 관계를 나타낼 수도 있습니다. 위상각은 "언제" 정보를 제공합니다. 진폭 (얼마나 많은) 진동이 모여 크기와 방향을 모두 갖춘 완전한 진동 벡터를 형성합니다.

위상각은 절대적으로 중요합니다. 로터 밸런싱 (수정 가중치를 어디에 배치할지 결정함), 임계 속도 식별(180° 위상 편이로 공진 확인) 및 결함 진단(위상 패턴으로 다양한 결함 유형 구분) 등이 있습니다. 위상 정보가 없다면 많은 진단 및 시정 절차가 불가능할 것입니다.

키페이저에 대한 위상 측정

참조 시스템

  • 참조 마크: 샤프트에 반사 테이프 또는 노치
  • 감지기: 광학 또는 자기 타코미터가 마크 통과를 감지합니다.
  • 회전당 1회 펄스: 0° 기준을 정의합니다
  • 진동 타이밍: 마크를 기준으로 최대 진동이 발생하는 시점은 언제인가요?
  • 각도 측정: 각도로 표현(0~360°)

협약

  • 0°: 참조 마크 위치
  • 방향: 일반적으로 회전 방향으로 증가합니다.
  • 예: 위상 = 90°는 참조 마크가 센서를 통과한 후 90°(1/4 회전)에서 최대 진동이 발생한다는 것을 의미합니다.

중요한 애플리케이션

1. 균형 맞추기 (가장 중요)

위상은 보정 가중치 각도 위치를 결정합니다.

  • 불균형으로 인한 진동의 위상 측정
  • 위상은 무거운 반점의 각도 위치를 나타냅니다.
  • 보정 가중치 무거운 지점에서 180°로 배치됨
  • 효과적인 균형을 위해 위상 정확도 ±5-10°가 필요합니다.
  • 위상이 없으면 균형이 불가능합니다.

2. 임계 속도 식별

위상 변화는 공명을 확인합니다.

  • 임계 속도 이하: 위상이 비교적 일정함
  • 임계 통과: 특징적인 180° 위상 편이
  • 임계 이상: 임계 이하 값에서 위상이 180° 이동됨
  • 위상 변화 보드 플롯 확실한 공명 지표
  • 진폭 피크만으로는 부족합니다. 위상 이동이 있어야 합니다.

3. 고장 진단

불균형

  • 위상 안정 및 반복 가능
  • 모든 속도에서 동일한 위상(임계 이하)
  • 위상은 무거운 반점 위치를 표시합니다.

정렬 불량

  • 베어링 간의 특징적인 위상 관계
  • 구동 및 비구동 끝에서 축 측정값이 종종 180° 다름
  • 정렬 불량 유형에 대한 방사형 위상 패턴 진단

샤프트 균열

  • 시작/종료 중 1× 및 2× 단계 변경
  • 일반적인 불균형과는 다른 행동
  • 위상 변화는 균열 호흡을 나타냅니다.

설사

  • 불규칙하고 불안정한 위상 판독
  • 측정 사이에 위상이 ±30-90° 변합니다.
  • 느슨함에 대한 비반복성 진단

두 측정 지점 사이의 위상

동상(0° 차이)

  • 두 지점이 함께 진동합니다
  • 동시에 같은 방향으로 이동
  • 강체 연결 또는 공진 이하 모드를 나타냅니다.
  • 임계 속도 이하에서 동일한 로터의 베어링에 공통적임

위상차(180° 차이)

  • 점들은 반대로 진동한다
  • 한 사람은 위로, 다른 한 사람은 아래로
  • 공진점 사이 또는 공진점 위의 모드 모양 노드를 나타냅니다.
  • 결합된 불균형, 특정 정렬 불량 패턴에 대한 진단

90° 차이(구적)

  • 점은 90° 시간 지연으로 진동합니다.
  • 하나는 정점에 도달하는 반면 다른 하나는 0에 도달합니다.
  • 원형 또는 타원형 운동을 나타낼 수 있습니다
  • 공진이나 특정 기하학에서 일반적입니다.

측정 과제

위상 정확도 요구 사항

  • 밸런싱: ±5-10° 정확도 필요
  • 임계 속도: ±10-20° 허용 가능
  • 오류 진단: ±15-30° 정도면 충분함

정확도에 영향을 미치는 요소

  • 회전속도계 품질: 회전당 한 번 펄스 청소 필수
  • 참조 마크 위치: 안전하고 눈에 띄어야 합니다.
  • 신호 품질: 좋은 신호 대 잡음비가 필요합니다
  • 필터링: 필터는 위상 변화를 일으킬 수 있습니다.
  • 속도 안정성: 속도 변화는 위상 측정에 영향을 미칩니다.

일반적인 오류

  • 참조 마크가 이동됨(테이프가 벗겨짐, 마크가 이동됨)
  • 타코미터 정렬 불량 또는 간헐적
  • 낮은 신호 진폭(노이즈가 위상에 영향을 미침)
  • 위상에 잘못된 주파수 성분이 선택되었습니다.

벡터 분석의 위상

극성 표현

  • 진동 벡터에는 크기와 위상이 있습니다.
  • 크기 = 진폭
  • 위상 = 각도
  • 에 계획됨 극좌표 플롯 균형을 맞추기 위해

벡터 추가

  • 벡터 추가 진폭과 위상이 모두 필요합니다
  • 위상은 벡터가 어떻게 결합되는지 결정합니다.
  • 0° 위상: 벡터는 산술적으로 더해집니다.
  • 180° 위상: 벡터 빼기
  • 다른 단계: 벡터 수학 사용

문서화 및 커뮤니케이션

표준 형식

  • 보고 형식: "위상별 진폭"“
  • 예: “5.2 mm/s @ 47°”
  • 주파수 포함: "1×에서 47°에서 5.2 mm/s"“
  • 참조(키페이저 위치) 지정

위상 플롯

  • 위상 대 속도(보데 플롯 하단 추적)
  • 위상 대 주파수
  • 균형을 위한 극좌표 플롯
  • ODS 분석을 위한 위상 맵

위상각은 진폭 측정값을 완전한 진동 벡터로 변환하는 진동 분석의 필수적인 타이밍 차원입니다. 위상 측정, 해석 및 밸런싱, 공진 식별, 고장 진단에 대한 응용을 이해하는 것은 고급 진동 분석의 기본이며, 효과적인 회전자 동역학 평가 및 기계 문제 해결에도 필수적입니다.

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