ISO 13373-1: Conditiebewaking en diagnostiek van machines – Trillingsbewaking – Deel 1: Algemene procedures

Samenvatting

ISO 13373-1 stelt een systematische en herhaalbare procedure vast voor het uitvoeren van trillingsmetingen en -analyses als onderdeel van een conditiebewakingsprogramma. Het dient als een fundamentele handleiding voor het opzetten van een bewakingsprogramma, met gedetailleerde informatie over alles van het selecteren van meetpunten en parameters tot dataverzameling en basisanalyse. Het doel is ervoor te zorgen dat de verzamelde trillingsgegevens consistent, betrouwbaar en geschikt zijn voor het detecteren van veranderingen in de conditie van een machine in de loop van de tijd. Deze norm formaliseert in wezen de beste werkwijzen voor routegebaseerde gegevensverzameling.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De norm biedt een stapsgewijze handleiding voor het opzetten van een robuuste trillingsbewakingsroutine:

1. 1. Reikwijdte en doelstellingen:

   Dit fundamentele hoofdstuk definieert expliciet het doel van de norm, namelijk het vaststellen van een generieke, systematische en herhaalbare reeks procedures voor het gehele proces van trillingsconditiebewaking. Het primaire doel is ervoor te zorgen dat trillingsgegevens op een consistente en betrouwbare manier worden verkregen, waardoor ze geschikt zijn voor het beoogde doel: het detecteren van veranderingen in het dynamische gedrag van een machine in de loop van de tijd. De norm is ontworpen als de procedurele ruggengraat voor het opzetten van een nieuw trillingsbewakingsprogramma of voor het auditen van een bestaand programma. Het benadrukt dat een organisatie door deze procedures te volgen een hoogwaardige database met de geschiedenis van machinetrillingen kan creëren, wat een essentiële voorwaarde is voor effectieve foutdetectie, trendanalyse en diagnostiek. Het verduidelijkt dat dit deel van de norm de algemene methodologie behandelt, terwijl latere delen (bijv. ISO 13373-2) meer gedetailleerde diagnostische technieken bevatten.

2. 2. Meting en sensorselectie:

   Dit hoofdstuk gaat dieper in op de cruciale beslissingen die de basis vormen voor elke trillingsmeting. Het vereist een gestructureerde aanpak voor het selecteren van meetpunten, met de nadruk op het feit dat deze zo dicht mogelijk bij de lagers van de machine moeten liggen om de door de rotor overgedragen krachten nauwkeurig te kunnen registreren. Het biedt gedetailleerde richtlijnen voor de oriëntatie van metingen (horizontaal, verticaal, axiaal) om een volledig driedimensionaal beeld van de machinebeweging te garanderen. Een aanzienlijk deel van dit hoofdstuk is gewijd aan sensorselectie, waarbij de afwegingen tussen verschillende typen transducers worden uitgelegd. Het benadrukt dat de versnellingsmeter is de meest voorkomende keuze vanwege het brede frequentiebereik en de robuustheid, maar bespreekt ook het gebruik van snelheidsprobes en contactloze nabijheidssondes voor specifieke toepassingen. Cruciaal is dat het benadrukt dat de kwaliteit van de data direct afhankelijk is van de montagemethode van de sensor, wat een sterke aanbeveling biedt om permanente stud-bevestigingen te gebruiken voor de hoogste kwaliteit, meest herhaalbare data, en verwijst naar de gedetailleerde richtlijnen in ISO 5348.

3. 3. Meetparameters:

   Dit onderdeel is misschien wel het meest technisch, omdat het de instellingen binnen de dataverzamelaar dicteert die de kwaliteit en bruikbaarheid van de spectrale en golfvormgegevens bepalen. Het biedt een gedetailleerde methodologie voor het selecteren van deze parameters op basis van de specifieke machine en de potentiële storingen die worden gemonitord. De belangrijkste parameters die aan bod komen, zijn:

   • Frequentiebereik (Fmax): De norm legt uit hoe de maximale frequentie voor de meting moet worden geselecteerd. Deze moet hoog genoeg zijn om de relevante signalen vast te leggen, zoals de hoogfrequente tonen van lagerdefecten of tandwielnetwerk, zonder dat het zo hoog is dat het onnodig veel ruis veroorzaakt.
   • Resolutie: Dit heeft betrekking op het aantal regels in de FFT spectrum. De norm biedt richtlijnen voor het kiezen van een resolutie die voldoende is om dicht bij elkaar gelegen frequentiecomponenten te scheiden, wat cruciaal is voor het identificeren van zijbanden rond een tandwielfrequentie of voor het onderscheiden van dicht bij elkaar gelegen snelheden in een machine met meerdere assen.
   • Gemiddelde: De norm legt het gebruik van signaalmiddeling uit om de signaal-ruisverhouding te verbeteren en een stabielere, herhaalbare meting te bieden. De norm beschrijft verschillende soorten middeling, zoals RMS-middeling en piekvastheid, en wanneer deze moeten worden toegepast.
   • Vensteren: Dit verklaart de noodzaak om een vensterfunctie (zoals een Hanning-venster) naar de tijdgegevens voordat de FFT wordt uitgevoerd om een fout te minimaliseren die bekend staat als spectrale lekkage.
4. 4. Procedures voor gegevensverzameling:

   Dit hoofdstuk gaat van de opstelling naar de uitvoering en beschrijft een rigoureuze procedure voor het verzamelen van gegevens zelf. De primaire focus ligt op het waarborgen dat elke uitgevoerde meting vergelijkbaar is met alle eerdere en toekomstige metingen. Er wordt sterk de nadruk gelegd op het documenteren van de bedrijfsomstandigheden van de machine ten tijde van de test, inclusief de rotatiesnelheid, belasting, temperatuur en andere relevante procesvariabelen. Dit is cruciaal omdat een verandering in deze omstandigheden de trillingssignatuur van een machine aanzienlijk kan veranderen, en zonder deze context kan een verandering in de trilling verkeerd worden geïnterpreteerd als een zich ontwikkelende fout. De norm bevat ook een checklist voor het verifiëren van de integriteit van de meetketen vóór het verzamelen van gegevens, om ervoor te zorgen dat de sensor correct is gemonteerd, de kabel in goede staat verkeert en de instellingen van de datacollector correct zijn.

5. 5. Gegevensanalyse en -evaluatie:

   Zodra hoogwaardige gegevens zijn verzameld, biedt dit hoofdstuk het kader voor de interpretatie ervan. Het formaliseert de tweeledige evaluatiebenadering die voor het eerst werd geïntroduceerd in standaarden zoals ISO 10816-1De eerste methode is **absolute limietvergelijking**, waarbij de gemeten breedbandvibratiewaarde wordt vergeleken met vooraf gedefinieerde ernstgrafieken (bijvoorbeeld uit de ISO 10816-serie) om te bepalen of de machine zich in een "Goede", "Bevredigende" of "Onbevredigende" toestand bevindt. De tweede, en krachtigere, methode is **trendanalyse**. Hierbij worden meetwaarden in de tijd uitgezet om een stabiele basislijn vast te stellen en vervolgens te zoeken naar significante afwijkingen ten opzichte van die basislijn. De norm benadrukt dat het detecteren van een verandering vaak belangrijker is dan de absolute waarde. Het biedt de methodologie voor het instellen van datagestuurde "Alert"- en "Trip"-alarmniveaus – bijvoorbeeld het instellen van een Alert als de trilling verdubbelt (een toename van 100%) en een Trip als deze vervijfvoudigt (een toename van 400%) ten opzichte van de normale basislijn, zelfs als de absolute waarden nog steeds binnen een acceptabele zone liggen.

6. 6. Basisfoutidentificatie:

   Dit laatste hoofdstuk dient als inleiding tot het diagnostische proces. Hoewel de primaire focus van Deel 1 ligt op dataverzameling en -detectie, overbrugt dit hoofdstuk de kloof naar diagnostiek door het fundamentele principe uit te leggen dat verschillende mechanische en elektrische storingen unieke, herkenbare patronen in de trillingsdata genereren. Het introduceert het concept van het correleren van specifieke frequenties in de FFT-spectrum naar hun fysieke bronnen op de machine. Het verklaart bijvoorbeeld dat een hoge piek op precies één keer de loopsnelheid (1X) doorgaans duidt op onevenwicht, terwijl een hoge piek bij een loopsnelheid van 2x vaak wijst op verkeerde uitlijningHet beschrijft ook hoe hoogfrequente, niet-synchrone pieken kunnen worden geassocieerd met lagerdefectenDit hoofdstuk biedt de basiskennis die een analist nodig heeft om te beginnen met het proces van root cause analyse, wat het onderwerp is van meer geavanceerde normen in de ISO 13373-serie.

Kernconcepten

• Consistentie en herhaalbaarheid: Het centrale thema van de norm: een monitoringprogramma is nutteloos als de gegevens niet consistent worden verzameld. ISO 13373-1 biedt de regels om dit te bereiken.
• Gegevenskwaliteit: De norm legt veel nadruk op factoren die van invloed zijn op de gegevenskwaliteit, met name de montage van de transducer en de selectie van geschikte meetinstellingen (bijv. frequentiebereik, resolutie).
• Stichting voor een programma: Deze norm is geen diagnostische handleiding die u vertelt hoe u specifieke fouten kunt identificeren. Het is de essentiële eerste stap die u vertelt hoe u de gegevens die voor de diagnose worden gebruikt, correct *verzamelt* (wat wordt behandeld in andere normen, zoals ISO 13373-2 en -3).

← Terug naar hoofdindex