Apakah ISO 20816-1?

ISO 20816-1:2016 (tajuk penuh: "Getaran mekanikal — Pengukuran dan penilaian getaran mesin — Bahagian 1: Garis panduan umum") ialah piawaian antarabangsa semasa yang menyediakan rangka kerja tentang bagaimana getaran jentera harus diukur dan dinilai. Ia telah diterbitkan pada tahun 2016 dan menggantikan dua piawaian asas lama yang telah digunakan sejak tahun 1990-an.

Perubahan yang paling ketara ialah penyatuan daripada dua falsafah pengukuran yang sebelum ini berasingan ke dalam satu dokumen yang padu:

• ISO 10816-1 — getaran tertutup diukur pada bahagian yang tidak berputar (perumah galas, sarung mesin) menggunakan sensor seismik (pecutan).
• ISO 7919-1 — getaran tertutup diukur pada aci berputar menggunakan prob jarak dekat tanpa sentuhan.

ISO 20816-1 menggabungkan kedua-dua pendekatan ke dalam satu rangka kerja, dengan mengiktiraf bahawa penilaian mesin yang komprehensif selalunya memerlukan kedua-dua jenis pengukuran. Mesin mungkin mempunyai getaran selongsong yang boleh diterima tetapi pergerakan aci yang berbahaya (menunjukkan masalah rotor-dinamik), atau sebaliknya (menunjukkan isu struktur/asas). Hanya dengan menilai kedua-duanya, anda boleh mendapatkan gambaran penuh.

Apa yang Dilindungi oleh Standard

1. Skop dan jenis pengukuran — mentakrifkan metodologi pengukuran getaran selongsong dan aci
2. Keperluan instrumentasi — jenis sensor, julat frekuensi, penentukuran, piawaian pemasangan
3. Kriteria penilaian — pendekatan dua kriteria (had mutlak + perubahan daripada garis dasar)
4. Zon penilaian — sistem pengelasan empat zon (A, B, C, D)
5. Penilaian dan penerimaan gabungan — cara menggunakan kedua-dua jenis pengukuran bersama, ujian penerimaan vs. pemantauan operasi

Siri ISO 20816 Lengkap

ISO 20816 ialah piawaian berbilang bahagian. Bahagian 1 menyediakan rangka kerja umum; bahagian lain menyediakan had berangka khusus untuk kategori mesin yang berbeza.

Jenis Pengukuran

ISO 20816-1 secara rasminya menyatukan dua pendekatan pengukuran yang berbeza secara asasnya. Memahami perbezaan ini adalah penting untuk aplikasi yang betul.

Getaran Selongsong (Bahagian Tidak Berputar)

• Apa: Getaran struktur mesin pegun — perumah galas, alas, bingkai, selongsong.
• Penderia: Transduser seismik — pecutan piezoelektrik (paling biasa) atau transduser halaju — dipasang pada perumah galas setiap ISO 5348.
• Parameter: Halaju RMS jalur lebar dalam mm/s (atau dalam/s di sesetengah kawasan).
• Julat kekerapan: Piawaian 10–1000 Hz; 2–1000 Hz untuk mesin berkelajuan rendah (<120 RPM).
• Apa yang ia beritahu anda: Tenaga getaran yang dihantar ke dalam struktur mesin. Mencerminkan daya yang bertindak pada galas dan tindak balas struktur. Berkaitan secara langsung dengan keletihan galas dan risiko kerosakan struktur.
• peralatan: The Balanset-1A mengukur halaju RMS jalur lebar dalam mod Vibrometernya (F5), menjadikannya sesuai secara langsung untuk penilaian selongsong ISO 20816.

Getaran Aci (Bahagian Berputar)

• Apa: Anjakan dinamik aci relatif kepada perumah galas — berapa banyak aci sebenarnya bergerak dalam jarak galasnya.
• Penderia: Probe jarak arus pusar tanpa sentuhan, biasanya dipasang dalam pasangan ortogon (XY) pada setiap galas mengikut API 670.
• Parameter: Anjakan puncak ke puncak dalam μm (mikrometer) atau mil (1 mil = 25.4 μm).
• Julat kekerapan: Terutamanya komponen segerak (1×) dan sub-segerak aci.
• Apa yang ia beritahu anda: Tingkah laku dinamik rotor sebenar — bentuk orbit, arah pusaran, sentuhan geseran. Penting untuk mengesan haluan aci, pusaran minyak, sentuhan pengedap dan ketidaksejajaran yang mungkin tidak dipindahkan dengan cekap ke selongsong.
• peralatan: Probe jarak dekat yang dipasang secara kekal (biasanya bukan instrumen mudah alih). Terutamanya digunakan pada jentera turbo besar dengan galas filem bendalir (jurnal).

Keperluan Instrumentasi

Piawaian tersebut menyatakan bahawa keseluruhan rantaian pengukuran — transduser, kabel, pengkondisian isyarat dan penganalisis — mesti dikalibrasi dan mampu mengukur dengan tepat pada julat frekuensi yang diperlukan. Rujukan utama:

• Pemasangan pecutan: Setiap ISO 5348 — pemasangan stud diutamakan, magnet boleh diterima untuk pemantauan rutin, pelekat untuk pemasangan kekal.
• Pemasangan prob jarak dekat: Setiap API 670 — jurang prob, kemasan permukaan sasaran, orientasi pasangan ortogon dan keperluan penghalaan kabel.
• Penentukuran: Penentukuran berkala seluruh rantaian terhadap piawaian yang boleh dikesan. Balanset-1A dihantar dengan kalibrasi kilang dan boleh disahkan terhadap sumber getaran yang diketahui.

Zon Penilaian A, B, C, D

Sistem empat zon merupakan ciri piawaian getaran ISO yang paling dikenali. Ia menyediakan rangka kerja universal berkod warna untuk mengklasifikasikan tahap keterukan getaran dan menentukan tindakan yang sesuai.

Nilai Sempadan Zon — Getaran Selongsong (ISO 20816-3)

Ini adalah had berangka khusus untuk halaju RMS jalur lebar pada perumah galas, terpakai untuk mesin perindustrian dengan kuasa melebihi 15 kW dan kelajuan dari 120 hingga 15,000 RPM. Nilai-nilai ini pada asalnya ditetapkan dalam ISO 10816-3 dan dibawa ke hadapan dengan kemas kini kecil dalam ISO 20816-3:2022.

Nilai Sempadan Zon — Anjakan Aci (ISO 20816-2)

Bagi jentera turbo dengan prob jarak, had anjakan aci bergantung pada kelajuan. Piawaian ini menggunakan formula berdasarkan punca kuasa dua nisbah kelajuan.

Dua Kriteria Penilaian

ISO 20816-1 mewajibkan penilaian getaran mesti mempertimbangkan kedua-duanya kriteria secara serentak. Menggunakan hanya satu memberikan gambaran yang tidak lengkap.

Kriteria 1 — Magnitud Mutlak

Bandingkan nilai getaran yang diukur dengan sempadan zon tetap daripada bahagian ISO 20816 yang berkenaan. Ini memberitahu anda keadaan mesin berbanding populasi umum mesin yang serupa.

• Gunakan untuk: Ujian penerimaan mesin baharu/dibaiki, penilaian garis dasar, menetapkan penggera perjalanan, membandingkan mesin merentasi armada.
• Had: Mesin yang sentiasa berada pada kelajuan 4.0 mm/s (Zon B untuk Kumpulan 1) mungkin sihat sepenuhnya — itulah tahap operasi normalnya. Kriteria 1 sahaja tidak memberitahu anda sama ada sesuatu telah berubah.

Kriteria 2 — Perubahan daripada Garis Asas

Bandingkan getaran semasa dengan nilai rujukan (garis dasar) yang ditetapkan. Garis dasar biasanya diukur selepas pentauliahan, selepas penyelenggaraan atau sebagai purata statistik sepanjang tempoh operasi yang stabil.

• Gunakan untuk: Penyelenggaraan ramalan berasaskan trend, pengesanan kerosakan awal, mengesan kemerosotan tanpa mengira tahap mutlak.
• Wawasan utama: Satu yang penting perubahan dalam getaran — walaupun nilai mutlak masih dalam Zon A atau B — selalunya penunjuk terawal dan paling boleh dipercayai daripada sesar yang sedang berkembang.

Kumpulan Mesin (ISO 20816-3)

ISO 20816-3 (dan pendahulunya ISO 10816-3) mengklasifikasikan mesin kepada empat kumpulan berdasarkan penarafan kuasa and jenis asas. Sempadan zon adalah berbeza bagi setiap kumpulan kerana mesin yang lebih besar di atas asas fleksibel secara semula jadi mempunyai getaran yang lebih tinggi daripada mesin kecil di atas asas tegar.

Titik Tetapan Penggera dan Pelantikan

Aplikasi praktikal ISO 20816 dalam sistem pemantauan memerlukan penetapan Makluman (penggera) dan bahaya (perjalanan) titik set. Piawaian ini menyediakan panduan untuk titik set mutlak dan relatif.

Titik Tetapan Mutlak (daripada Kriteria 1)

• Makluman = Nilai sempadan zon B/C. Apabila getaran melebihi ini, tingkatkan pemantauan, siasat punca utama, rancang tindakan pembetulan.
• Perjalanan = Nilai sempadan zon C/D. Apabila getaran melebihi ini, tutup automatik (jika ada) atau tindakan manual segera untuk mengelakkan kerosakan.

Titik Tetapan Relatif (daripada Kriteria 2)

• Amaran Relatif = Garis Asas × pengganda (biasanya 2.0–2.5×). Penggandaan atau lebih getaran daripada garis dasar menunjukkan sesar yang sedang berkembang.
• The titik tetap amaran berkesan sepatutnya mana-mana sahaja lebih rendah antara amaran mutlak dan amaran relatif. Ini memastikan kriteria pertama yang dilanggar akan mencetuskan penggera.

Ujian Penerimaan vs. Pemantauan Operasi

ISO 20816-1 membezakan dengan jelas antara dua konteks penilaian:

Ujian Penerimaan

Digunakan semasa mentauliahkan mesin baharu atau menerima mesin selepas baik pulih. Keperluannya biasanya getaran berada dalam lingkungan Zon A atau Zon B. Ini adalah kriteria lulus/gagal yang ketat — mesin baharu yang dihantar di Zon C biasanya akan ditolak.

• Keadaan pengukuran mesti dikawal ketat (kelajuan stabil, beban penuh, keseimbangan terma).
• Pelbagai bacaan pada setiap titik pengukuran.
• Keputusan didokumenkan dalam laporan penerimaan rasmi.

Pemantauan Operasi

Digunakan untuk penilaian keadaan berterusan mesin dalam perkhidmatan. Tumpuan beralih daripada lulus/gagal kepada pengesanan trend dan perubahan (Kriteria 2). Titik amaran dan titik tersandung adalah alat utama.

• Pengumpulan data berasaskan laluan mudah alih (Balanset-1A) atau pemantauan dalam talian kekal.
• Titik pengukuran, syarat dan prosedur yang konsisten untuk perbandingan trend yang sah.
• Keputusan tindakan berdasarkan zon mutlak dan arah trend.

Migrasi dari ISO 10816 ke ISO 20816

Banyak kemudahan masih merujuk ISO 10816 dalam prosedur, pangkalan data pemantauan dan spesifikasi mereka. Inilah yang anda perlu tahu tentang peralihan ini.

Aplikasi Praktikal dengan Balanset-1A

The Balanset-1A Penganalisis getaran mudah alih menyokong secara langsung penilaian getaran selongsong ISO 20816 melalui mod pengukuran terbina dalamnya.

Mod Getaran (F5)

Langkah-langkah halaju RMS jalur lebar — parameter tepat yang dinyatakan oleh ISO 20816 untuk getaran selongsong. Paparan menunjukkan:

• V1 (getaran keseluruhan) — bandingkan secara langsung dengan sempadan zon
• V1o (1× komponen RPM) — menunjukkan berapa banyak jumlah getaran adalah daripada ketidakseimbangan
• Kedua-dua saluran secara serentak — dekat dan jauh dalam satu ukuran

Penganalisis Spektrum (F1 / F8)

Memaparkan spektrum frekuensi FFT, membolehkan anda mengenal pasti sumber getaran tinggi (ketidakseimbangan pada 1×, ketidaksejajaran pada 2×, kecacatan galas pada frekuensi ciri). Lihat Panduan Analisis Getaran untuk tafsiran spektrum.

Mod Pengimbangan

Jika getaran didiagnosis sebagai ketidakseimbangan (puncak dominan 1× RPM), Balanset-1A boleh terus ke pengimbangan medan untuk membetulkannya — mengurangkan getaran dari Zon C atau D kembali ke Zon A atau B. Lihat Panduan Pengimbangan Dinamik Medan untuk prosedur yang lengkap.

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara ISO 20816 dan ISO 10816?

ISO 20816 menggantikan ISO 10816 dengan menggabungkan getaran selongsong (dahulunya ISO 10816) dan getaran aci (dahulunya ISO 7919) ke dalam satu piawaian yang disatukan. Nilai sempadan zon untuk getaran selongsong dalam ISO 20816-3 sangat serupa dengan yang terdapat dalam ISO 10816-3. Penambahbaikan utama ialah penyepaduan kedua-dua falsafah pengukuran dalam satu dokumen.

Adakah ISO 10816 masih sah?

Bahagian ISO 10816 telah ditarik balik secara rasmi kerana ia digantikan dengan bahagian ISO 20816 yang sepadan. Walau bagaimanapun, had getaran diterapkan secara meluas dalam sistem pemantauan dan kontrak sedia ada. Nilai berangka untuk getaran selongsong pada asasnya tidak berubah, jadi program berasaskan ISO 10816 sedia ada kekal sah dari segi teknikal dalam amalan.

Parameter yang manakah perlu saya ukur — halaju atau sesaran?

Untuk mesin perindustrian umum dengan galas elemen penggelek yang diukur secara luaran (instrumen mudah alih): Halaju RMS dalam mm/s. Untuk jentera turbo besar dengan galas jurnal dan prob jarak yang dipasang: anjakan aci puncak-ke-puncak dalam μm. Jika kedua-duanya tersedia, nilaikan kedua-duanya — ia memberikan maklumat pelengkap.

Bagaimanakah saya menentukan kumpulan mesin?

Dua faktor: penarafan kuasa (melebihi atau kurang daripada 300 kW) dan jenis asas (tegar atau fleksibel). Motor 75 kW yang dibolt pada pad konkrit = Kumpulan 2. Pemampat 500 kW pada platform keluli = Kumpulan 3. Lihat bahagian Kumpulan Mesin di atas.

Bolehkah mesin di Zon B masih mempunyai kerosakan yang sedang berkembang?

Ya — inilah sebabnya Kriteria 2 wujud. Jika garis dasar mesin ialah 0.8 mm/s dan ia meningkat kepada 2.2 mm/s, ia masih berada dalam Zon B untuk Kumpulan 2 (di bawah 2.8 mm/s), tetapi peningkatan 2.75× daripada garis dasar menunjukkan masalah yang sedang berkembang dengan ketara.

Apakah tahap getaran yang perlu saya sasarkan selepas mengimbangkan?

Selepas pengimbangan medan, sasarkan untuk Zon A (di bawah sempadan A/B untuk kumpulan mesin anda). Bagi mesin Kumpulan 2, ini bermakna di bawah 1.4 mm/s. Panduan Pengimbangan merangkumi prosedur secara terperinci.

Apakah julat frekuensi yang diliputi oleh halaju RMS jalur lebar?

Julat standard ialah 10–1000 Hz setiap ISO 20816-1. Ini merangkumi tanda-tanda kerosakan yang paling biasa: 1× hingga ~60× untuk mesin yang berjalan pada 1000 RPM (~17 Hz), atau 1× hingga ~20× untuk mesin pada 3000 RPM (50 Hz). Mesin berkelajuan rendah (<120 RPM) menggunakan julat lanjutan 2–1000 Hz.

Perlukah saya membeli dokumen ISO 20816-1 untuk menggunakan nilai zon?

ISO 20816-1 itu sendiri tidak mengandungi nilai zon tertentu — ia hanya mentakrifkan metodologi. Nombor sempadan zon berada dalam ISO 20816-3 (untuk mesin perindustrian am). Untuk dokumen rasmi lengkap dengan semua prosedur dan lampiran, beli dari Kedai ISO. Nilai zon yang diterbitkan dalam panduan ini adalah daripada rujukan yang tersedia secara umum dan digunakan secara meluas dalam industri.

Artikel Berkaitan

← Kembali ke Indeks Glossari