RMS (rotmiddelkvadrat): Standarden for vibrasjonsalvorlighetsgrad

Definisjon: Hva er RMS?

RMS, eller Rotens gjennomsnittlige kvadrat, er en statistisk metode for å måle størrelsen på et varierende signal, for eksempel en vekselspenning eller en mekanisk vibrasjon. Det er den mest brukte og viktigste målingen for å vurdere den generelle tilstanden til en roterende maskin. RMS-verdien til et vibrasjonssignal er et mål på dets totale energiinnhold og er direkte relatert til vibrasjonens destruktive evne.

Matematisk beregnes det ved å ta kvadratroten av gjennomsnittet (eller gjennomsnittet) av de kvadrerte verdiene av signalet over en tidsperiode. Denne prosessen gir et resultat som tilsvarer likestrømsverdien som ville produsert samme mengde varme eller effekt.

Hvorfor er RMS den foretrukne målingen for maskinhelse?

Selv om topp- og topp-til-topp-verdier er nyttige for spesifikk diagnostikk, er RMS den overlegne parameteren for å trende generell maskintilstand av flere viktige årsaker:

• Direkte relatert til energi: Den destruktive kraften til vibrasjon over tid er relatert til energiinnholdet, ikke bare de maksimale toppene. RMS er den eneste målingen som nøyaktig gjenspeiler denne totale energien. Det er derfor den korrelerer godt med komponentutmatting og slitasje.
• Vurderer hele bølgeformen: I motsetning til en Peak-måling, som bare ser ett enkelt punkt, tar RMS-verdien hensyn til hele signalets historie i løpet av måleperioden. Dette gjør den til en mye mer stabil, repeterbar og robust måling.
• Mindre følsom for tilfeldige påvirkninger: Et enkelt, ikke-gjentakende støt eller støt kan forårsake en stor økning i toppverdien, noe som kan utløse falsk alarm. RMS-verdien, som er et gjennomsnitt, påvirkes mye mindre av slike tilfeldige hendelser og er en bedre indikator på maskinens kontinuerlige driftstilstand.
• Grunnlaget for internasjonale standarder: Globale standarder for vibrasjonsalvorlighetsgrad i maskiner, som for eksempel ISO 20816 og 10816-serien, spesifiser alarm- og avstengningsgrensene deres i form av RMS-hastighet (mm/s)Bruk av RMS muliggjør en direkte sammenligning av en maskins tilstand mot disse allment aksepterte bransjestandardene.

Forholdet mellom RMS og topp

For en perfekt, ren sinusbølge er det et enkelt matematisk forhold mellom RMS og toppamplitude:

RMS = Topp / √2 ≈ 0,707 × Topp

Dette forholdet gjelder imidlertid bare for en ren sinusbølge. Maskinvibrasjon i den virkelige verden er kompleks og inneholder mange frekvenser og noen ganger impulsive utbrudd. For disse komplekse signalene gjelder ikke den enkle konverteringsfaktoren. Forholdet mellom toppverdien og RMS-verdien er kjent som Crest-faktorEn høy Crest Factor (større enn 3) er en indikator på at signalet inneholder støt, noe som i seg selv er en verdifull diagnostisk ledetråd.

RMS for hva? Hastighet, akselerasjon eller forskyvning?

RMS kan brukes på alle måleparametere. For generell maskintilstandsovervåking i det vanligste frekvensområdet (ca. 10 Hz til 1000 Hz) RMS-hastighet er bransjestandarden. Dette er fordi:

• Et gitt nivå av RMS-hastighet tilsvarer et konsistent nivå av vibrasjonsalvorlighetsgrad på tvers av et bredt spekter av maskinhastigheter og -typer.
• Den gir den «flateste» responsen, som betyr at den er like følsom for problemer som ubalanse ved lave frekvenser og lagerproblemer ved høyere frekvenser.

Selv om RMS-hastighet er standarden for generelle alarmer, vil analytikere også se på RMS-akselerasjon for problemer med høy frekvens og RMS-forskyvning for problemer med svært lav frekvens.

Slik bruker du RMS i et prediktivt vedlikeholdsprogram

1. Etabler en grunnlinje: Mål RMS-hastigheten på en ny eller funksjonsfri maskin for å etablere en grunnlinje.
2. Trend dataene: Ta regelmessige avlesninger (f.eks. månedlig) og plott RMS-verdiene over tid.
3. Still inn alarmer: Angi alarmnivåene for «Varsling» og «Fare» basert på ISO-standarder eller en statistisk endring fra grunnlinjen (f.eks. Varsling ved 2x grunnlinje, Fare ved 5x grunnlinje).
4. Analyser endringer: Når en RMS-alarm utløses, signaliserer det behovet for en mer detaljert analyse (ved hjelp av FFT, fase osv.) for å diagnostisere den spesifikke rotårsaken til problemet.

Ved å konsekvent følge RMS-vibrasjonstrendene, kan et vedlikeholdsprogram effektivt overvåke maskinens tilstand og gå over fra en reaktiv til en prediktiv vedlikeholdsstrategi.

← Tilbake til hovedindeksen