Inzicht in de fase van trillingsanalyse

Definitie: Wat is vibratiefase?

Fase Een meting die de timingrelatie tussen twee signalen beschrijft, of, vaker, de timing van een trillingssignaal ten opzichte van een specifiek referentiepunt op een roterende as. Het is een maat voor "waar" de trilling plaatsvindt ten opzichte van de rotatie van de as. Fase wordt meestal gemeten in graden, van 0° tot 360°, wat overeenkomt met één volledige omwenteling van de as.

Terwijl amplitude ons vertelt "hoeveel" een machine trilt en frequentie ons vertelt "hoe snel", vertelt fase ons "hoe het beweegt". Dit maakt fase een krachtig hulpmiddel om onderscheid te maken tussen verschillende storingen die zich op dezelfde frequentie kunnen voordoen.

Hoe wordt de fase gemeten?

Om de fase te meten zijn twee signalen nodig:

1. Een trillingssignaal: Dit is het primaire signaal van een accelerometer of nabijheidssonde die de trillingen van de machine meet.
2. Een referentie signaal: Dit is een timingpuls die één keer per omwenteling wordt afgegeven door een toerentellerDe toerenteller is gericht op een reflecterend stukje tape of een gleuf op de as en genereert een nauwkeurige puls elke keer dat het referentiemerkteken de sensor passeert.

De trillingsanalysator meet vervolgens de tijdvertraging tussen de tachometerpuls en de eerste positieve piek van het trillingssignaal bij een specifieke frequentie (meestal 1x de loopsnelheid). Deze tijdvertraging wordt omgezet in een hoek, wat de fasewaarde is. Een fasewaarde van 90° betekent dat de trillingspiek een kwart omwenteling na het passeren van de referentiemarkering van de tachometer optreedt.

De diagnostische kracht van faseanalyse

Fase is niet zomaar een getal; het geeft cruciale informatie over het karakter van de beweging. Door fasemetingen op verschillende plaatsen op een machine uit te voeren, kan een analist specifieke diagnoses bevestigen of uitsluiten.

Bevestiging van onevenwicht

Een klassiek geval van eenvoudige onbalans vertoont vergelijkbare fasewaarden (meestal binnen ±30°) wanneer gemeten in dezelfde radiale richting (bijv. horizontaal) op beide lagers van een rotor. Dit geeft aan dat de hele rotor tegelijk beweegt en tegelijkertijd in dezelfde richting wordt "getrokken" door de zware plek.

Diagnostiseren van verkeerde uitlijning

Fase is een van de meest definitieve manieren om een verkeerde uitlijning van de as te diagnosticeren. Wanneer axiale fasemetingen aan beide zijden van een koppeling worden uitgevoerd, 180° faseverschuiving (±30°) is een standaard indicator voor hoekafwijkingen. Deze meting laat zien dat terwijl de ene as naar binnen beweegt (positief axiaal), de andere as naar buiten beweegt (negatief axiaal), een duidelijk teken van een draaibeweging bij de koppeling.

Onbalans onderscheiden van een kromme as

Zowel onbalans als een verbogen as kunnen hoge trillingen van 1x toerental veroorzaken. Faseanalyse kan deze onderscheiden. Door axiale fasemetingen aan beide uiteinden van dezelfde motor- of pompas uit te voeren, geeft een faseverschil van 180° aan dat de as verbogen is. De uiteinden bewegen in tegengestelde richting terwijl de "bocht" roteert.

Het identificeren van structurele losheid of gebarsten funderingen

Wanneer fasemetingen onregelmatig, instabiel of niet-herhaalbaar zijn, wijst dit vaak op mechanische losheid. Als de fasemetingen significant veranderen bij vergelijking van de machinevoet met de grondplaat, wijst dit op een losse ankerbout of een gescheurde fundering.

Bevestiging van resonantie

Wanneer de snelheid van een machine een resonantie (een kritische snelheid) doorloopt, ondergaat de fase van de 1x-trilling een karakteristieke verschuiving van 90° precies op het resonantiepiekpunt, en een volledige verschuiving van 180° wanneer deze door het gehele resonantiegebied gaat. Dit is een definitieve manier om een resonantieconditie te bevestigen.

Een cruciaal instrument voor het in evenwicht brengen

Fase is ook onmisbaar voor rotor uitbalancerenDe fasemeting geeft direct de hoekpositie van de "zware plek" op de rotor aan ten opzichte van de referentiemarkering. Dit vertelt de technicus precies waar hij het correctiegewicht moet plaatsen om de onbalans te compenseren.

Kortom, zonder fasemeting werkt een trillingsanalist slechts met een deel van het beeld. Faseanalyse biedt de cruciale context over hoe een machine beweegt, wat een veel hogere mate van diagnostische betrouwbaarheid mogelijk maakt.

← Terug naar hoofdindex