Forstå fasevinkel i vibrasjon
Definisjon: Hva er fasevinkel?
Fasevinkel (ofte bare kalt fase) er vinkelposisjonen, målt i grader (0–360°), til toppen vibrasjon i forhold til et referansemerke én gang per omdreining på den roterende akselen (fra en turteller eller nøkkelfase). Alternativt kan den representere tidsforholdet mellom to vibrasjonssignaler på samme frekvens. Fasevinkelen gir “når”-informasjonen som utfyller amplitude (“hvor mye”), som sammen danner en komplett vibrasjonsvektor med både størrelsesorden og retning.
Fasevinkelen er helt kritisk for Rotorbalansering (bestemmer hvor korreksjonsvektene skal plasseres), kritisk hastighet identifisering (180° faseforskyvning bekrefter resonans) og feildiagnose (fasemønstre skiller mellom ulike feiltyper). Uten faseinformasjon ville mange diagnostiske og korrigerende prosedyrer være umulige.
Fasemåling i forhold til nøkkelfasor
Referansesystemet
- Referansemerke: Reflekterende tape eller hakk på skaftet
- Sensor: Optisk eller magnetisk turteller registrerer merkepassering
- Puls én gang per omdreining: Definerer 0° referanse
- Vibrasjonstiming: Når oppstår toppvibrasjon i forhold til merket?
- Vinkelmåling: Uttrykt i grader (0–360°)
Konvensjon
- 0°: Referansemerkeposisjon
- Retning: Vanligvis økende i rotasjonsretningen
- Eksempel: Fase = 90° betyr at toppvibrasjon oppstår 90° (kvart omdreining) etter at referansemerket passerer sensoren.
Kritiske applikasjoner
1. Balansering (viktigst)
Fase bestemmer vinkelposisjonen til korreksjonsvekten:
- Mål fasen av ubalanseindusert vibrasjon
- Fase indikerer vinkelplasseringen til den tunge flekken
- Korreksjonsvekt plassert 180° fra det tunge punktet
- Fasenøyaktighet ±5–10° nødvendig for effektiv balansering
- Uten fase er balansering umulig
2. Identifisering av kritisk hastighet
Faseforskyvning bekrefter resonans:
- Under kritisk hastighet: fase relativt konstant
- Passerer gjennom kritisk: karakteristisk 180° faseforskyvning
- Over kritisk: faseforskyvet 180° fra underkritisk verdi
- Faseendring på Bode-plottet definitiv resonansindikator
- Amplitudetoppen alene er ikke tilstrekkelig – må ha faseforskyvning
3. Feildiagnose
Ubalanse
- Fasestabil og repeterbar
- Samme fase ved alle hastigheter (under kritisk)
- Fase markerer tung flekkplassering
Feiljustering
- Karakteristiske faseforhold mellom lagre
- Aksiale målinger ofte 180° forskjellige på driv- og ikke-drivende ender
- Diagnostikk av radiale fasemønstre for feiljusteringstype
Skaftsprekk
- Faseendring for 1× og 2× under oppstart/avstengning
- Annerledes oppførsel enn vanlig ubalanse
- Fasevariasjoner indikerer sprekkpusting
Løshet
- Uregelmessige, ustabile faseavlesninger
- Fasen varierer ±30–90° mellom målingene
- Ikke-repeterbarhetsdiagnostikk for løshet
Fase mellom to målepunkter
I fase (0° forskjell)
- Begge punktene vibrerer sammen
- Beveg deg i samme retning samtidig
- Indikerer stiv forbindelse eller modus under resonans
- Vanlig for lagre på samme rotor under kritisk hastighet
Ute av fase (180° forskjell)
- Punkter vibrerer motsatt
- En opp mens den andre ned
- Indikerer modusformnode mellom punkter eller over resonans
- Diagnostikk for koblet ubalanse, visse feiljusteringsmønstre
90° forskjell (kvadratur)
- Punkter vibrerer med 90° tidsforsinkelse
- Den ene når toppen, mens den andre når null
- Kan indikere sirkulær eller elliptisk bevegelse
- Vanlig ved resonanser eller i visse geometrier
Målingsutfordringer
Krav til fasenøyaktighet
- Balansering: ±5–10° nøyaktighet nødvendig
- Kritisk hastighet: ±10–20° akseptabelt
- Feildiagnose: ±15–30° er ofte tilstrekkelig
Faktorer som påvirker nøyaktighet
- Turtellerkvalitet: Rengjøring én gang per turtall, puls er viktig
- Referansemerkeposisjon: Må være sikker og synlig
- Signalkvalitet: Godt signal-til-støy-forhold nødvendig
- Filtrering: Filtre kan introdusere faseskift
- Hastighetstabilitet: Hastighetsvariasjoner påvirker fasemåling
Vanlige feil
- Referansemerket er flyttet (tapen løsner, merket er flyttet)
- Turteller feiljustert eller intermitterende
- Lav signalamplitude (støy påvirker fasen)
- Feil frekvenskomponent valgt for fase
Fase i vektoranalyse
Polarrepresentasjon
- Vibrasjonsvektor har størrelse og fase
- Magnitude = amplitude
- Fase = vinkel
- Plottet på polarplott for balansering
Vektortillegg
- Vektortillegg krever både amplitude og fase
- Fase bestemmer hvordan vektorer kombineres
- 0°-fase: vektorer adderes aritmetisk
- 180° fase: vektorer subtraherer
- Andre faser: bruk vektormatematikk
Dokumentasjon og kommunikasjon
Standardformat
- Rapporter som: “Amplitude @ Fase”
- Eksempel: “5,2 mm/s @ 47°”
- Inkluder frekvens: “5,2 mm/s @ 47° ved 1×”
- Spesifiser referanse (nøkkelfaseorposisjon)
Faseplott
- Fase vs. hastighet (nedre Bode-plottspor)
- Fase vs. frekvens
- Polare plott for balansering
- Fasekart for ODS-analyse
Fasevinkel er den essensielle tidsdimensjonen i vibrasjonsanalyse som omdanner amplitudemålinger til komplette vibrasjonsvektorer. Å forstå fasemåling, tolkning og anvendelse i balansering, resonansidentifisering og feildiagnose er grunnleggende for avansert vibrasjonsanalyse og avgjørende for effektiv vurdering av rotordynamikk og feilsøking av maskiner.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									