Forstå ekte toppvibrasjon
Definisjon: Hva er True Peak?
Sann topp er det maksimale øyeblikkelige amplitude verdi i en vibrasjon signal over en måleperiode, som representerer den høyeste positive eller negative avvikelsen fra nullbaselinjen. forskyvning målinger, sann topp indikerer maksimal akselposisjon; for hastighet, maksimal hastighet; for akselerasjon, maksimal akselerasjon inkludert høyfrekvente støt. Sann topp uttrykkes vanligvis som et enkelt tall (maksimal størrelse) eller som topp-til-topp (maksimalt positivt til maksimalt negativt).
Ekte toppmålinger er viktige for å vurdere klaringer (vil akselen komme i kontakt med statoren?), evaluere alvorlighetsgraden av støt og forstå ekstreme utslag som kan forårsake skade selv om gjennomsnittlig eller RMS-vibrasjon er akseptabel.
Sann topp vs. andre amplitudemål
True Peak vs. RMS
- Sann topp: Enkelt maksimumsverdi
- RMS: Rot-middelkvadrat, representerer gjennomsnittlig energi
- Forhold: For ren sinusbølge, Peak = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- For påvirkninger: Toppen kan være 5–10× RMS eller mer
- Bruk: RMS for energi-/utmattingsvurdering; topp for klaring/støt
Sann topp vs. topp-til-topp
- Sann topp: Maksimal utgang fra null (én retning)
- Topp-til-topp: Totalt område fra maksimalt positivt til maksimalt negativt
- Forhold: Topp-til-topp = 2 × sann topp (for symmetrisk signal)
- Vanlig bruk: Forskyvning måles ofte topp-til-topp; hastighet og akselerasjon som sann topp
True Peak vs. Crest Factor
- Crest-faktor: Forholdet mellom topp og RMS (topp/RMS)
- Typiske verdier: 1,414 for sinusbølge; 3–5 for anslag
- Diagnostisk: Høy crestfaktor indikerer støt eller transienter
- Kombinasjon: Sann toppfaktor og toppfaktor sammen avslører signalkarakter
Bruksområder
1. Klareringsvurdering
Kritisk for målinger av nærhetssonder:
- Toppforskyvning indikerer maksimal akselposisjonsutslag
- Sammenlign med tilgjengelig klaring til tetninger, labyrinter
- Sørg for at toppen ikke overstiger klaringen (forhindrer gnissing)
- Margin typisk 50% (hvis klaringen er 1 mm, hold toppen) < 0,5 mm)
2. Alvorlighetsgrad av påvirkning
- Toppakselerasjon indikerer alvorlighetsgraden av støtkraften
- Høye topper (>50–100 g) indikerer alvorlig påvirkning
- Lagerfeil, løshet eller fremmedlegemer skaper høye topper
- Skadepotensial knyttet til toppnivåer
3. Lavhastighetsmaskineri
- Ved lave hastigheter (< 300 o/min), blir RMS-hastigheten liten
- Toppforskyvning mer meningsfull måling
- Standarder spesifiserer ofte topp eller topp-til-topp for lavhastighetsutstyr
4. Alarminnstilling
- Toppgrenser for klareringsbeskyttelse
- Forhindre akselkontakt med stasjonære deler
- Supplement til RMS-baserte alarmer
Hensyn ved måling
Krav til samplingsfrekvens
- Må ta prøver raskt nok til å fange den virkelige toppen
- Nyquist-kriterium: samplingsfrekvens > 2 × høyeste frekvens
- Praktisk: 5–10 ganger høyeste frekvens for å unngå aliasing
- Undersampling kan gå glipp av den sanne toppen (avleser lavere enn faktisk)
Målevarighet
- Lengre måleperiode kan fange opp høyere transiente topper
- Avveining mellom å fange opp ekstremer og å representere typisk drift
- Vanligvis 10–60 sekunder for rutinemålinger
- Lengre for periodisk feildeteksjon
Signalbehandling
- Antialiasing-filtre forhindrer falske topper
- Tilstrekkelig sensorbåndbredde for å fange opp topper
- Riktig montering av sensor (topper følsomme for monteringsresonanser)
Retningslinjer for tolkning
Forskyvningstopp
- Typisk akseptabelt: < 50% tilgjengelig klaring
- Lav hastighet: 25–75 µm (1–3 mil) topp akseptabel
- Høy hastighet: typisk 12–25 µm (0,5–1 mil)
- Målt med nærhetsprober på akselen
Hastighetstopp
- Typisk forhold: Topphastighet ≈ 1,4–2,0 × RMS-hastighet for vanlige maskiner
- Høyere forholdstall (3–5×) indikerer påvirkning eller transienter
- Brukes sjeldnere enn RMS-hastighet
Akselerasjonstopp
- Vanligst for toppmålinger
- Normal: 5–20 g topp for industrielt utstyr
- Støt: 20–100 g+ topp indikerer lagerfeil eller mekaniske støt
- Ekstremt: > 100 g antyder alvorlig påvirkning som krever umiddelbar oppmerksomhet
Diagnostisk bruk
Topp-til-RMS-forhold
- Forhold = Toppfaktor
- 1.4-2.0: Normal, relativt jevn vibrasjon
- 2.0-4.0: Noe påvirker kilden, undersøk
- > 4.0: Sannsynlige alvorlige støt, lagerfeil eller mekaniske problemer
Trendanalyse
- Økende sann toppverdi mens RMS stabil antyder utvikling av påvirkning
- Tidlig indikator på lagerfeil
- Forløper til RMS øker
- Gir ekstra ledetid
Bølgeforminspeksjon
- Undersøke tidsbølgeform på topplokasjoner
- Identifiser hva som skapte toppen (påvirkning, transient, oscillasjon)
- Forstå konteksten til toppverdien
Standarder og spesifikasjoner
ISO-standarder
- ISO 7919: Akselvibrasjonsgrenser ofte ved topp-til-topp-forskyvning
- ISO 20816: Bruker RMS-hastighet, men toppverdier er relevante for klaringer
- Utstyrsspesifikke standarder kan spesifisere toppgrenser
Produsentens spesifikasjoner
- Nærhetsprobesystemer alarmerer ofte ved toppforskyvning
- Spesifikasjoner for turbomaskineri inkluderer toppgrenser
- Kritiske klaringer definert som toppforskyvningsmarginer
Målinger av sanne toppvibrasjoner gir viktig informasjon om maksimale utslag og alvorlighetsgrad av støt som gjennomsnittsmålinger ikke kan avsløre. Selv om de er mindre vanlige enn RMS for rutinemessig trendmåling, er sanne toppverdier kritiske for vurdering av klaring, evaluering av støt og deteksjon av signaler med høy toppfaktor som indikerer støt- eller forbigående problemer i roterende maskineri.