ISO 13373-1: Mašīnu stāvokļa uzraudzība un diagnostika — Vibrāciju stāvokļa uzraudzība, 1. daļa: Vispārīgās procedūras
ISO 13373-1 nosaka sistemātisku, atkārtojamu procedūru, lai veiktu vibrācija mērījumi un analīze kā daļa no stāvokļa uzraudzība programma. Tā ir pamata rokasgrāmata par mērījumu praktisko norisi: kā izvēlēties mērījumu punktus un parametrus, kā iegūt datus un kā veikt pirmā līmeņa novērtējumu. Tās mērķis ir nodrošināt, ka jūsu savāktie vibrāciju dati ir saskaņoti, uzticami un piemēroti, lai noteiktu izmaiņas iekārtas stāvoklī laika gaitā. Kur ISO 17359 nosaka vispārējo uzraudzības programmas stratēģiju, savukārt standarts ISO 13373-1 precizē procedūras detaļas attiecībā uz vibrāciju kanālu un formalizē tajā ietvertās labākās prakses uz maršrutu balstīta datu vākšana.
1. Darbības joma un mērķi
Šajā pamatnodaļā ir definēts standarta mērķis: izstrādāt vispārēju, sistemātisku un atkārtojamu procedūru kopumu, kas aptver visu vibrāciju stāvokļa uzraudzības procesu. Galvenais mērķis ir nodrošināt, lai dati tiktu iegūti konsekventi un uzticami, tādējādi padarot tos piemērotus paredzētajam lietojumam — mašīnas dinamiskās uzvedības izmaiņu noteikšanai to attīstības gaitā. Šis dokuments ir paredzēts kā procedurāls pamats jaunas programmas izveidei vai esošās programmas pārbaudei.
Galvenā doma ir tāda, ka, ievērojot šīs procedūras, organizācija var izveidot augstas kvalitātes datu bāzi par iekārtu vibrāciju vēsturi. Šī vēsture ir būtisks priekšnoteikums efektīvai defektu noteikšana, tendenču analīze un diagnostika. Standartā ir skaidri norādīts, ka 1. daļa aptver vispārējo metodiku, savukārt turpmākajās daļās — jo īpaši ISO 13373-2 — ir sniegtas sīkāk izstrādātas diagnostikas metodes, kas ļauj interpretēt datus pēc to pareizas ieguves.
2. Mērījumi un sensoru izvēle
Šajā nodaļā ir izklāstīti lēmumi, kas veido jebkura mērījuma pamatu. Tajā ir noteikta strukturēta pieeja mērījumu punktu izvēlei, uzsverot, ka tiem jāatrodas pēc iespējas tuvāk mašīnas gultņiem, lai tie precīzi reģistrētu no rotora pārnestos spēkus. Tajā sniegti sīki norādījumi par mērījumu orientāciju — horizontālo, vertikālo un aksiāls — izveidot pilnīgu trīsdimensiju priekšstatu par to, kā mašīna kustas.
Nozīmīga šīs nodaļas daļa ir veltīta sensoru izvēlei un dažādu devēju tipu priekšrocībām un trūkumiem. akselerometrs tiek uzskatīts par visbiežāk izmantoto risinājumu tā plašā frekvenču diapazona un izturības dēļ, taču standartā tiek apspriests arī ātruma devēji un bez kontakta tuvuma zondes konkrētiem pielietojumiem, piemēram, iekārtām ar šķidruma slāņa gultņiem. Būtiski ir tas, ka tajā tiek uzsvērts, ka datu kvalitāte ir tieši atkarīga no sensora uzstādīšanas veida, un tiek stingri ieteikts izmantot pastāvīgu uzstādīšanu ar tapām, lai iegūtu visprecīzākos rezultātus, kā arī norādīts uz detalizētajām uzstādīšanas vadlīnijām ISO 5348.
3. Mērījumu parametri
Šis, iespējams, ir visvairāk tehniskais sadaļas daļas, jo tajā ir noteikti iestatījumi datu vācējs kas nosaka spektrālo un viļņu formas datu kvalitāti un lietderību. Tajā ir izklāstīta metodika, kā izvēlēties šos iestatījumus atbilstoši konkrētajai iekārtai un novērojamajām kļūmēm:
- Frekvenču diapazons (Fmax): mērījumu maksimālajai frekvencei jābūt pietiekami augstai, lai uztvertu vajadzīgās pazīmes — augstfrekvences toņus gultņu defekti vai zobratu režģis — tomēr ne tik augsts, lai izšķirtspēja tiktu samazināta nevajadzīga trokšņa dēļ.
- Rezolūcija: rindu skaits FFT spektrs. Lai atdalītu blīvi izvietotus komponentus, ir nepieciešama pietiekama izšķirtspēja, kas ir ļoti svarīga, lai noteiktu sānu joslas ap zobratu saskares frekvenci vai gandrīz identisku darba ātrumu noteikšanu daudzvārpstu mašīnā.
- Vidējā aprēķināšana: signāla vidējošana uzlabo signāla un trokšņa attiecību un nodrošina stabilākus, atkārtojamus mērījumus. Standarts apraksta dažādus vidējošanas veidus — RMS vidējošanu un maksimālā noturība starp tām — un kad katra no tām ir piemērota.
- Logu veidošana: tas izskaidro, kāpēc logu veidošanas funkcija such as a Hanninga logs jāpiemēro laika datiem pirms FFT, lai līdz minimumam samazinātu kļūdu, kas pazīstama kā spektrālā noplūde.
Choosing Fmax un rindu skaits kopā nosaka katra spektrālā intervāla frekvenču diapazonu, tāpēc šos divus parametrus vislabāk noteikt kopā; FFT izšķirtspējas kalkulators ļauj skaidri noteikt šo kompromisu, pirms tiek konfigurēts maršruts.
4. Datu ieguves procedūras
Šajā nodaļā tiek pāriets no sagatavošanas posma uz izpildi, sniedzot precīzu procedūru paša datu vākšanas procesam. Galvenā uzmanība tiek pievērsta salīdzināmībai: katram mērījumam jābūt tieši salīdzināmam ar visiem iepriekšējiem un turpmākajiem mērījumiem tajā pašā punktā. Tāpēc standarts īpaši uzsver nepieciešamību dokumentēt iekārtas darbības apstākļus testa brīdī — rotācijas ātrumu, slodzi, temperatūru un jebkādus citus būtiskus procesa mainīgos lielumus. Šis konteksts ir svarīgs, jo darbības apstākļu izmaiņas var būtiski mainīt mašīnas vibrāciju raksturlielumus, un bez šīs informācijas nekaitīgas izmaiņas varētu tikt nepareizi interpretētas kā attīstības stadijā esoša kļūme. Nodaļā ir sniegta arī pārbaudes lapa, lai pirms reģistrēšanas pārbaudītu mērījumu ķēdes integritāti: pārliecinātos, ka sensors ir pareizi uzstādīts, kabelis ir kārtībā un datu vākšanas ierīces iestatījumi ir pareizi.
5. Datu analīze un novērtēšana
Tiklīdz ir pieejami augstas kvalitātes dati, šajā nodaļā tiek izklāstīti to interpretācijas pamatprincipi, formalizējot divvirzienu pieeju, kas pirmo reizi tika ieviesta tādos standartos kā ISO 20816-1 (mūsdienu pēctecis standartam ISO 10816-1):
- Absolūto robežvērtību salīdzinājums: izmērīto platjoslas vērtību salīdzina ar iepriekš noteikto smaguma pakāpe diagrammas — piemēram, zonas ISO 20816 sērija — lai novērtētu iekārtu kā labu, apmierinošu vai neapmierinošu.
- Tendenču analīze: efektīvāka metode, attēlojot vērtības laika gaitā, lai noteiktu stabilu bāzes līnija un pēc tam novērot, vai nav novirzes no tā. Standarts uzsver, ka novirzes pārmaiņas bieži vien ir svarīgāks par absolūto skaitli.
Tajā ir izklāstīta metodika datu balstītu trauksmes sliekšņu noteikšanai: Brīdinājums varētu palielināties, ja vibrācija dubultojas (100 % pieaugums salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni) un Atslēgšana kad tas pieckāršojas (pieaugums par 400 %), pat ja absolūtās vērtības joprojām atrodas citādi pieņemamā diapazonā. Šī uz izmaiņām balstītā loģika atklāj kļūdas, kuras, izmantojot tikai fiksētu robežvērtību, tiktu pamanītas tikai daudz vēlāk.
6. Pamata kļūdu noteikšana
Pēdējā nodaļa ir ievads diagnostikas procesā. Kamēr 1. daļa ir veltīta datu ieguvei un defektu noteikšanai, šī sadaļa veido pāreju uz diagnostiku, izskaidrojot pamatprincipu, ka dažādi mehāniski un elektriski defekti rada unikālus, atpazīstamus modeļus vibrāciju datos. Tajā tiek iepazīstināts ar praksi, kā korelēt konkrētas frekvences FFT spektrs kuru fiziskie avoti atrodas uz ierīces. Dominējošs maksimums tieši vienā reizinājumā ar atskaņošanas ātrumu (1X) parasti norāda uz nelīdzsvarotība; izteikts maksimums pie 2X bieži liecina par vārpstu nesakritība; savukārt augstfrekvences nesinhronās pīķa vērtības parasti saista ar gultņu defekti. Šāds pamats ir nepieciešams analītiķim, pirms viņš sāk veikt padziļinātu cēloņu analīzi, kas ietverta ISO 13373 sērijas sarežģītākajos standartos.
7. Procedūras pielietošana praksē
Praksē ISO 13373-1 ievērošana nozīmē, ka ir jālieto instruments, kas spēj gan reģistrēt spektrus atbilstoši standarta parametru noteikumiem, gan dokumentēt darbības apstākļus kopā ar katru mērījumu. Pārnēsājams divkanālu analizators, piemēram, Balanset-1A izmēra standarta prasībās noteiktos platjoslas līmeņus un FFT spektrus, reģistrē sinhrono 1X amplitūdu un fāze kas ļauj atšķirt nelīdzsvarotību no nevienmērīgas izvietojuma, un ļauj tehniķim reģistrēt ātrumu un slodzi katrā punktā, lai vēlākie salīdzinājumi būtu ticami. Ja 5. nodaļā aprakstītā analīze apstiprina nelīdzsvarotības defektu, tas pats instruments veic lauka balansēšana korekcija uz vietas, tādējādi saglabājot atklāšanas un labošanas ciklu vienā vietā.
8. Galvenie jēdzieni, kas jāatceras
- Konsistence un atkārtojamība: standarta galvenā tēma — uzraudzības programma ir bezjēdzīga, ja dati tiek vākti nekonsekventi, un standarts ISO 13373-1 nosaka noteikumus, kas nodrošina šo konsekvenci.
- Datu kvalitāte: standarts pievēršas faktoriem, kas ietekmē kvalitāti, galvenokārt devēja uzstādīšanai un pareizai mērījumu parametru izvēlei, piemēram, frekvenču diapazonam un izšķirtspējai.
- Pamats programmai, nevis diagnostikas rokasgrāmatai: tajā nav izklāstīts, kā atpazīt katru konkrētu kļūdu; tas ir būtisks pirmais solis, kas parāda, kā collect dati, kurus vēlāk interpretēs diagnostikas sistēmas — kas aprakstītas standartos ISO 13373-2 un -3.
Pilns oficiālais teksts ir publicēts ISO kā standarts ar numuru 21831, un to var iegādāties ISO veikalā. Iepriekš minētajā kopsavilkumā ir atspoguļota standarta procedurālā loģika; organizācijām, kam nepieciešama pilnīga normatīvā informācija, precīzi kompetences kritēriji un visas tehniskās specifikācijas, ir jāiegādājas pats standarts.
