진동 분석의 위상 이해
위상 는 두 신호 간의 타이밍 관계를 설명하거나, 회전 기계 작업에서 더 유용하게는 진동 신호를 회전축의 고정 기준 마크와 비교합니다. 다음과 같은 질문에 대한 답을 제공합니다. 어디 회전에서 진동이 발생하고 있으며, 일반적으로 샤프트가 한 바퀴 완전히 회전하는 0°에서 360°까지의 각도로 측정됩니다. 만약 진폭 는 다음을 알려줍니다. 얼마나 많이 기계가 진동하고 주파수 는 다음을 알려줍니다. 얼마나 빨리, 위상은 다음을 알려줍니다. 어떻게 움직이는가 - 동일한 주파수를 공유하는 결함을 정확하게 구분하는 것입니다.
마지막 요점은 단계가 중요한 이유의 핵심입니다. 불균형, 정렬 불량， 구부러진 샤프트 및 헐거워짐 모두 1× 운전 속도 피크; 위상은 기계를 분해하지 않고도 구분할 수 있는 유일한 방법인 경우가 많습니다.
1. 위상 측정 방법
위상을 읽으려면 두 개의 신호가 필요합니다:
- 진동 신호 - 의 기본 측정값을 가속도계 또는 근접 프로브 기계의 움직임을 관찰합니다.
- 참조 신호 - 회전당 한 번의 타이밍 펄스인 타코미터, 의 스트립을 겨냥하여 반사 테이프 또는 키홈을 통해 마크가 센서를 통과할 때마다 깨끗한 펄스를 발사하도록 합니다. 기능적으로 이는 영구적으로 설치된 키페이저.
그 진동 분석기 그런 다음 선택한 주파수(일반적으로 주행 속도의 1배)에서 기준 펄스와 진동 신호의 첫 번째 양의 피크 사이의 시간 지연을 측정하고 이 지연을 각도로 변환합니다. 예를 들어 90°라는 수치는 기준 마크가 타코미터를 통과한 후 진동 피크가 1/4 회전 후에 도달한다는 의미입니다. 결과는 특정 주파수에 연결되기 때문에 위상은 1× 구성 요소와 함께 가장 자주 인용되며, 스펙트럼 전반에 걸쳐 일반화된 동일한 아이디어로 인해 위상각 와 같은 플롯의 빌딩 블록 보데 및 나이퀴스트 다이어그램.
2. 위상의 진단 능력
위상은 숫자 그 이상입니다. 분석가는 동일한 측정 방향에서 기계의 여러 지점에서 측정한 판독값을 비교함으로써 높은 신뢰도로 특정 진단을 확인하거나 제거할 수 있습니다. 반복되는 주제는 두 위치를 비교하는 것입니다. 함께 그림은 한 방향을 가리키고, 그들이 움직이면 반대 다른 패턴을 가리킵니다. 아래의 하위 섹션에서는 고전적인 패턴에 대해 설명합니다.
불균형 확인
순수 불평형은 로터의 양쪽 베어링에서 동일한 반경 방향(예: 수평)으로 측정할 때 일반적으로 약 ±30° 이내의 유사한 위상 판독값을 제공합니다. 전체 로터가 무거운 지점에 의해 한 순간에 한 방향으로 당겨지므로 양쪽 끝이 한 걸음씩 이동합니다. 한 베어링에서 수평 및 수직 판독값을 비교하면 또 다른 단서가 추가됩니다. 실제 불균형은 대략 90° 차이가 나는 경향이 있습니다.
정렬 불량 진단
위상은 샤프트를 확인하는 가장 확실한 방법 중 하나입니다. 정렬 불량. 의 양쪽에서 축 위상 판독값을 측정합니다. 커플링180° 위상 이동(±30°)은 각도 오정렬의 교과서적인 신호로, 한 축이 축 방향으로 바깥쪽으로 이동하면 다른 축이 안으로 이동하는 커플링의 피벗, 시소 동작을 나타냅니다.
불균형과 구부러진 샤프트 구별하기
불균형과 구부러진 샤프트 진동이 1배 증가하지만 위상으로 구분할 수 있습니다. 동일한 모터 또는 펌프 샤프트의 양쪽 끝에서 180° 정도 차이가 나는 축 위상 판독값은 굽힘이 회전함에 따라 끝이 반대 축 방향으로 움직이는 보우를 나타냅니다.
느슨해지거나 갈라진 파운데이션 식별하기
위상 판독값이 불규칙하거나 불안정하거나 반복할 수 없는 경우, 기계적 헐거워짐 가 일반적인 의심 대상입니다. 프로브가 기계 발에서 베이스 플레이트로 또는 베이스 플레이트에서 기초로 이동하면서 위상이 현저하게 변하면 앵커 볼트가 느슨해졌거나 기초에 금이 갔음을 의미하며 부적절함을 암시합니다. 기초 강성.
공명 확인
기계가 오르막이나 내리막을 통과할 때 임계 속도, 에서 1배 위상은 특징적인 90° 시프트가 정확히 공명 피크와 전체 공명 영역에 걸쳐 180°의 완전한 이동을 관찰할 수 있습니다. 이 스윙을 관찰하는 동안 쉽게 포착할 수 있습니다. 관성 정지 - 는 강제적인 문제가 아닌 공명을 확인할 수 있는 확실한 방법입니다.
3. 위상 패턴에 대한 빠른 참조
| 관찰 | 예상 진단 |
|---|---|
| 두 베어링 모두 위상이 일치, 동일한 반경 방향 | 불균형 |
| 커플링을 가로질러 ≈180°, 축 방향 | 각도 정렬 불량 |
| 한 축의 양쪽 끝을 가로질러 ≈180°, 축 방향 | 휜/구부러진 샤프트 |
| 불규칙하고 반복되지 않는 위상 | 기계적 풀림 |
| 피크에서 90° 이동, 영역을 통해 180° 이동 | 공명 / 임계 속도 |
이러한 규칙은 지침일 뿐 보장이 아닙니다. 수리를 진행하기 전에 진폭, 스펙트럼 형태 및 고조파 콘텐츠를 확인하십시오.
4. 밸런싱의 핵심인 단계
위상은 다음과 같은 경우에 필수적입니다. 로터 밸런싱. 1배 위상 판독값은 기준 표시에 대한 무거운 지점의 각도 위치를 직접 가리키며 기술자에게 정확히 어디에 보정 무게. 실제로 분석기는 진폭과 위상을 기록합니다. 시험 중량 를 장착하고, 나중에 다시 변경 사항을 사용하여 영향 계수 를 사용하여 최종 보정을 수행합니다. 다음과 같은 휴대용 2채널 기기는 발란셋-1A 는 작동 속도에서 기계의 자체 베어링에서 이 진폭 및 위상 측정을 수행한 다음 잔류 불균형 가중치를 설정하면 됩니다. 가중치 간에 보정을 공유해야 하는 경우 각도 분할을 계산할 때는 진동 위상각 계산기 는 벡터 지오메트리를 처리합니다.
5. 단계가 그림을 완성하는 이유
위상이 없으면 진동 분석가는 크기와 주파수 등 일부만 볼 수 있을 뿐 구조가 각 회전을 통해 실제로 어떻게 변형되는지 알 수 없습니다. 위상은 이러한 누락된 컨텍스트를 제공하여 피크 목록을 명확한 동작 설명으로 변환하고 진단 신뢰도를 크게 높여줍니다. 이는 기계가 진동한다는 것을 아는 것과 그 이유를 아는 것의 차이입니다. 이러한 이유로 위상은 모든 심각한 진단에 포함되며 현장의 타협할 수 없는 기초입니다. 밸런싱.
