Vibrasjonsdiagnostikk: Tolkning av maskiners språk

1. Definisjon: Hva er vibrasjonsdiagnostikk?

Vibrasjonsdiagnostikk er en avansert form for tilstandsovervåking der vibrasjonsdata ikke bare samles inn, men analyseres og tolkes grundig for å bestemme maskinens tilstand og finne den underliggende årsaken til spesifikke feil. Det er prosessen med å oversette rådata vibrasjon signaler til handlingsrettet vedlikeholdsinformasjon.

Mens vibrasjonsovervåking kan spore generelle vibrasjonsnivåer, diagnostikk fokuserer på «hvorfor». Den søker å svare på spørsmål som: Er denne vibrasjonen forårsaket av ubalanse eller feiljusteringEr det et problem med girene som er i ferd med å gå i stykker?

2. Diagnostikkprosessen

En typisk vibrasjonsdiagnostikkprosess følger en strukturert tilnærming:

1. Datainnsamling: Innsamling av vibrasjonsdata av høy kvalitet ved hjelp av sensorer som akselerometre og en dataanalysator. Dette innebærer å velge riktig sensor, montere den riktig (i henhold til ISO 5348) og velge passende måleinnstillinger (f.eks. Fmax, oppløsning).
2. Signalbehandling: Konvertering av råmaterialet tidsbølgeform signal til et mer nyttig format, vanligvis en frekvens spektrum ved hjelp av FFT (rask Fourier-transformasjon) algoritme. Andre verktøy som faseanalyse og innhyllingsanalyse brukes også.
3. Spektralanalyse: Dette er kjernen i diagnostikk. Analytikeren undersøker frekvensspekteret for å identifisere spesifikke mønstre. Ulike maskinfeil genererer energi ved forutsigbare frekvenser. For eksempel:
   • Ubalanse: Høy amplitude på 1x rotorens løpehastighet.
   • Feiljustering: Høy amplitude ved 1x og spesielt 2x kjørehastighet, ofte med høy aksial vibrasjon.
   • Lagerfeil: Ikke-synkrone, høyfrekvente topper ved spesifikke lagerfeilfrekvenser (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Girfeil: Topper ved girnettfrekvensen (GMF) og dens sidebånd.
4. Feilbekreftelse: Bruk av flere datatyper for å bekrefte en diagnose. For eksempel å analysere tidsbølgeformen for å se etter støt (som indikerer lagerfeil) eller bruke faseanalyse for å skille mellom ubalanse og en bøyd aksel.
5. Rapportering og anbefaling: Kommuniser funnene tydelig, inkludert den identifiserte feilen, alvorlighetsgraden og anbefalte tiltak for vedlikeholdspersonell.

3. Viktige verktøy og teknikker

Vibrasjonsdiagnostikk er avhengig av en rekke spesialiserte analyseverktøy:

• Spektrumanalyse (FFT): Det primære verktøyet for å identifisere frekvensene som finnes i et signal.
• Tidsbølgeformanalyse: Nyttig for å observere signalform, påvirkninger og modulerende hendelser som kan overses i FFT-en.
• Faseanalyse: Et viktig verktøy for å bekrefte ubalanse, feiljustering, løshet og ytelse balansering.
• Konvoluttanalyse (demodulering): En teknikk for å oppdage de svært lavenergiske, repeterende støtene som er forbundet med tidlige lager- og girdefekter.
• Ordreanalyse: Brukes for maskiner med variabel hastighet, relaterer den vibrasjon til multipler (ordener) av kjørehastigheten i stedet for faste frekvenser.
• Driftsavbøyningsform (ODS): En animasjon som viser hvordan en maskin eller struktur beveger seg med en bestemt frekvens, nyttig for å diagnostisere resonans og strukturelle svakheter.

4. Målet: Fra reaktiv til proaktiv

Det endelige målet med vibrasjonsdiagnostikk er å støtte en proaktiv vedlikeholdsstrategi. Ved å identifisere de underliggende årsakene til feil (som feiljustering, resonans eller feil smøring), kan organisasjoner gå lenger enn bare å reparere ødelagte maskiner og begynne å eliminere forholdene som forårsaker at de svikter i utgangspunktet, noe som fører til betydelig forbedret pålitelighet og reduserte kostnader.

← Tilbake til hovedindeksen