Analizator drgań - dwukanałowe widmo FFT, diagnostyka fazy i usterek

Balanset-1A to dwukanałowy analizator drgań, który wykreśla widma FFT w czasie rzeczywistym, mierzy amplitudę i fazę przy 1× RPM oraz mapuje sygnatury usterek w celu rozróżnienia niewyważenia, niewspółosiowości, luzów i uszkodzeń łożysk - a następnie wyważa w tej samej sesji. Jeden przenośny zestaw za 1 975 euro obejmuje diagnostykę, korektę i weryfikację bez konieczności zmiany przyrządów.

Pobierz Balanset-1A Zapytaj naszego inżyniera

Analizator drgań Balanset-1A z interfejsem widma FFT na laptopie

W skrócie: Analizator drgań Balanset-1A przechwytuje jednoczesne dwukanałowe sygnały z akcelerometrów ICP, oblicza widmo FFT w czasie rzeczywistym i wyświetla amplitudę i fazę dla każdej harmonicznej rzędu wału. Niewyważenie pojawia się jako dominujący pik 1× RPM; niewspółosiowość jako podwyższone składowe 2× i 3×; wady łożysk jako pasma boczne BPFO/BPFI; luzy jako podharmoniczne. Ponieważ ten sam sprzęt i czujniki są używane do wyważania w terenie, można zdiagnozować usterkę, skorygować ją i zweryfikować wynik podczas jednej wizyty na miejscu - mierząc prędkość drgań od 0,05 do 100 mm/s w zakresie od 5 do 300 Hz.

Oznaki, że maszyna wymaga analizy drgań, a nie tylko odczytu miernika

Pojedyncza ogólna liczba wibracji mówi, że coś jest nie tak. Widmo FFT mówi co i dlaczego. Takie sytuacje wymagają odpowiedniego analizatora:

Nieznana przyczyna wibracji Ogólny poziom jest podwyższony, ale nie można stwierdzić, czy winowajcą jest niewyważenie, niewspółosiowość, luz czy uszkodzenie łożyska - FFT oddziela każdą sygnaturę.

Mocny komponent 1× RPM Dominujący pik pierwszego rzędu jest podręcznikową sygnaturą szczątkowego niewyważenia wirnika i wyzwalaczem do kontynuowania wyważania.

Podwyższone 2× lub 3× harmoniczne Wyraźny składnik drugiego lub trzeciego rzędu zazwyczaj wskazuje na niewspółosiowość kątową lub równoległą sprzęgieł lub wałów.

Podharmoniczne lub szerokopasmowe zakłócenia Częstotliwości defektów łożysk (BPFO, BPFI, BSF, FTF) pojawiają się w widmie na długo przed ręcznym wyczuciem uszkodzenia - wczesne ostrzeżenie przed awarią.

Kontrola odbioru po naprawie Po wyważeniu, wyosiowaniu lub wymianie łożyska potrzebny jest zmierzony dowód, że poziomy spadły poniżej granicy akceptacji ISO 20816.

Okresowe badanie monitorujące stan Rejestrowanie widm bazowych w regularnych odstępach czasu pozwala na wyznaczanie trendów rosnących amplitud i planowanie konserwacji przed nieplanowanym wyłączeniem.

Co mierzy analizator Balanset-1A

Analizator rejestruje jednoczesne sygnały z dwóch akcelerometrów ICP odniesionych do tachometru laserowego. Każdy parametr wymieniony poniżej jest dostępny w pojedynczym przebiegu akwizycji:

Całkowita prędkość drgań (mm/s RMS) i przyspieszenie (m/s² lub g)
Widmo częstotliwości FFT w czasie rzeczywistym z rozdzielczością wybieraną przez użytkownika
Przebieg drgań (sygnał w dziedzinie czasu) na obu kanałach jednocześnie
Kąt fazowy przy 1× RPM względem wartości referencyjnej obrotomierza wału
Amplitudy 1×, 2×, 3× i wyższego rzędu wyodrębnione z FFT
Jednoczesna dwukanałowa akwizycja (obie płaszczyzny namiaru jednocześnie)
Prędkość obrotowa (RPM) z optycznego tachometru laserowego - tabliczka znamionowa nie jest wymagana
Rejestr trendów drgań w kolejnych pomiarach
Raport do wydruku: kształt fali, widmo i podsumowanie liczbowe

×10żywotność łożyska przy wibracjach zmniejszonych o połowę (ISO 281)

-70%Typowy spadek wibracji po jednej sesji wyważania

2kanały, jednoczesna akwizycja

5-300 Hzzakres częstotliwości analizatora

Diagnostyka błędów - odczyt widma FFT

Każda usterka mechaniczna pozostawia wyraźny widmowy odcisk palca. Poniższa tabela przedstawia najczęstsze usterki wraz z ich sygnaturami spektralnymi, dzięki czemu można odczytać stan maszyny bezpośrednio z wyświetlacza Balanset-1A.

Przewodnik po diagnostyce usterek wibracyjnych - sygnatury spektralne
Wada	Dominujące składowe widma	Inne wskaźniki
Niewyważenie wirnika	Mocne 1× RPM; wszystkie inne rozkazy na niskim poziomie	Stabilna faza; amplituda rośnie wraz z kwadratem prędkości; potwierdzone testem próbno-wagowym
Niewspółosiowość kątowa	Podwyższone 1× i 2×; czasami 3×	Drgania osiowe często są równe lub większe od promieniowych; różnica faz między sprzęgłami ≈180°
Niewspółosiowość równoległa	Silny 2× RPM; 1× może być również obecny	Wysokie wibracje promieniowe; przesunięcie fazowe 180° mierzone w kierunku promieniowym przez sprzęgło
Luz mechaniczny	Podharmoniczne (0,5×, 0,33×) i wielokrotne harmoniczne do 10×.	Podwyższony poziom hałasu szerokopasmowego; objawy pogarszają się wraz z obciążeniem
Zużycie łożysk elementów tocznych	Częstotliwości defektów BPFO, BPFI, BSF lub FTF i ich harmoniczne	Może pojawić się przed wzrostem ogólnego poziomu; pasma boczne wokół wadliwych częstotliwości potwierdzają progresję
Rezonans	Duża amplituda w pobliżu częstotliwości drgań własnych, często niezsynchronizowana z prędkością obrotową.	Amplituda osiąga szczyt przy określonej prędkości; faza przesuwa się o ~ 180° poprzez rezonans

Gdy składnik 1× dominuje, przełącz się bezpośrednio w tryb równoważenia - Balanset-1A wykorzystuje ten sam przebieg pomiarowy jako punkt odniesienia do obliczenia współczynnika wpływu, więc nie traci się czasu.

Dlaczego pojedyncza ogólna liczba nie uwzględnia błędu

Pióro wibracyjne lub prosty miernik RMS sumuje wszystkie składowe częstotliwości w jedną liczbę. Dwie maszyny mogą wykazywać identyczne poziomy ogólne, ale mieć zupełnie inne usterki - jedna zdominowana przez niewyważenie 1×, druga przez pasma boczne wad łożysk. Bez rozdzielczości częstotliwościowej zgadujesz przyczynę i ryzykujesz zastosowanie niewłaściwego środka zaradczego. FFT dekomponuje sygnał w taki sposób, że każdy typ usterki pojawia się jako oznaczony pik na swojej własnej częstotliwości charakterystycznej, co daje zarówno diagnozę, jak i zalecenia w tym samym pomiarze.

ISO 281 pokazuje, dlaczego diagnoza ma znaczenie finansowe. Żywotność łożysk tocznych wynosi L₁₀ = (C/P)^p, gdzie P jest dynamicznym obciążeniem łożyska, a p = 3 dla łożysk kulkowych (10/3 dla łożysk wałeczkowych). Niewyważenie szczątkowe jest obciążeniem obrotowym, więc zmniejszenie amplitudy drgań o połowę z grubsza podwaja P i mnoży trwałość łożyska przez 2^p: o 8× dla łożysk kulkowych i ~10× dla łożysk wałeczkowych. Użyj Kalkulator trwałości łożysk w celu określenia oszczędności dla urządzenia.

Jak używać Balanset-1A jako analizatora drgań - krok po kroku

Zamontuj czujniki. Przymocuj jeden lub oba akcelerometry ICP do obudowy łożyska za pomocą uchwytów magnetycznych. W przypadku analizy z odniesieniem fazowym, przypnij pasek odblaskowy tachometru laserowego do obracającego się wału i skieruj na niego czujnik (zakres roboczy 50-500 mm). Oba kanały rejestrują jednocześnie.
Uruchom wirnik i wykonaj akwizycję. Otwórz oprogramowanie Balanset, wybierz Analizator i rozpocząć akwizycję. Oprogramowanie pokazuje przebieg na żywo, widmo FFT i ogólny poziom drgań RMS w mm/s w czasie rzeczywistym na standardowym laptopie z systemem Windows.
Czytaj spektrum. Zidentyfikuj dominujące szczyty częstotliwości. Amplituda i faza pierwszego rzędu są wyświetlane automatycznie na tle impulsu tachometrycznego. Zapoznaj się z powyższą tabelą usterek, aby dopasować wzór widmowy do najbardziej prawdopodobnego typu usterki.
Porównanie z limitami akceptacji. Sprawdź odczyt prędkości całkowitej w odniesieniu do odpowiednich wartości ISO 20816 granica strefy (A/B/C/D) dla klasy urządzenia i mocy znamionowej. Eksport wykresu widma i wartości liczbowych do raportu z konserwacji.
Jeśli brak równowagi zostanie potwierdzony, zrównoważyć w tej samej sesji. Już zarejestrowany pomiar wyjściowy służy jako pierwszy przebieg w sekwencji współczynnika wpływu. Dodaj próbną wagę, wykonaj pomiar ponownie i pozwól oprogramowaniu obliczyć korektę - bez dodatkowych przyrządów, bez drugiej wizyty.

Standardy pomiaru drgań

ISO 20816 definiuje strefy oceny prędkości drgań (mm/s RMS) na nieobracających się częściach: Strefa A (nowo uruchomiona), B (akceptowalna dla długotrwałej pracy), C (alarm - natychmiastowe zbadanie), D (niebezpieczeństwo - ryzyko uszkodzenia). Limity różnią się w zależności od klasy maszyny i wysokości wału. Balanset-1A podaje całkowitą prędkość w mm/s RMS, dzięki czemu można ją bezpośrednio porównać z odpowiednią częścią ISO 20816 dla danego typu maszyny.

Po zidentyfikowaniu niewyważenia, pozostałe niewyważenie po wyważeniu jest oceniane w odniesieniu do ISO 21940-11 G (od G0,4 do G40). Balanset-1A dokumentuje osiągnięte niewyważenie szczątkowe w drukowanym raporcie, dając możliwość weryfikacji zgodności z obowiązującą normą. Użyj Kalkulator niewyważenia resztkowego aby znaleźć dopuszczalną tolerancję przed rozpoczęciem.

Balanset-1A - kompletny analizator pola i zestaw do wyważania

Wszystko na tej stronie odbywa się za pomocą jednego przenośnego instrumentu: Balans-1a. Jest to dwukanałowy dynamiczny wyważacz i analizator drgań, który diagnozuje usterki na podstawie widma FFT, a po potwierdzeniu niewyważenia wyważa sztywne wirniki we własnych łożyskach, przy prędkości roboczej, przy użyciu metody 3-stopniowego współczynnika wpływu - oprogramowanie oblicza dokładną masę korekcyjną i kąt oraz zapisuje raport.

Kompletny zestaw do wyważania Balanset-1A z czujnikami, tachometrem laserowym, wagą i walizką

Co zawiera pełny zestaw

1975 euro - Pełny zestaw, w magazynie, faktura VAT

Interfejs jednostki pomiarowej (USB, 2 kanały)
Dwa akcelerometry wibracyjne (kabel 4 m, opcjonalnie 10 m)
Tachometr laserowy / optyczny czujnik fazy (50-500 mm)
Stojak magnetyczny na czujnik
Waga cyfrowa do ważenia próbnego i korekcyjnego
Oprogramowanie do wyważania i analizy w systemie Windows
Plastikowa walizka transportowa

Zobacz Balanset-1A Zapytaj naszego inżyniera

Zalecane

Pełny zestaw

Urządzenie - 2 czujniki - tachometr laserowy - stojak magnetyczny - waga cyfrowa - oprogramowanie - walizka transportowa. Wszystko, co potrzebne do rozpoczęcia analizy i wyważania po wyjęciu z pudełka.

OEM

Zestaw OEM

Jednostka - 2 czujniki - tachometr laserowy - oprogramowanie. Dla integratorów, którzy mają już stojak, wagę i obudowę lub którzy wbudowują urządzenie w wyważarkę.

Kluczowe specyfikacje techniczne
Parametr	Wartość
Kanały pomiarowe	2 (wyważanie jedno- i dwupłaszczyznowe)
Zakres prędkości wibracji	0,05-100 mm/s
Zakres częstotliwości	5-300 Hz
Dokładność pomiaru	±5% pełnej skali
Metoda	3-biegowy współczynnik wpływu (1 lub 2 płaszczyzny)
Analiza	Amplituda i faza przy 1×, widmo FFT i kształt fali, zapisane raporty
Laptop	Brak w zestawie (komputer z systemem Windows, dostępny na żądanie)

✓ W magazynie✓ DHL Portugalia 35✓ DHL na całym świecie 110✓ 2-letnia gwarancja✓ Faktura VAT✓ Wsparcie inżynierskie

Co pokazuje analizator Balanset-1A

Ekran przeglądu dwukanałowego analizatora drgań Balanset-1A

Przegląd analizatora dwukanałowego

Ogólny poziom wibracji, widmo FFT i kąt fazowy z dwóch czujników wyświetlane jednocześnie na jednym laptopie z systemem Windows.

Widmo FFT w czasie rzeczywistym

Szczyty częstotliwości odróżniają niewyważenie (dominujące 1×) od niewspółosiowości (2×) i pasm bocznych wad łożysk.

Akcelerometr i tachometr laserowy zamontowane na obudowie łożyska w terenie

Pomiar w terenie

Akcelerometr ICP i tachometr laserowy zamontowane na obudowie łożyska pracującej maszyny - bez konieczności demontażu maszyny.

Amplituda i faza przy 1×

Amplituda pierwszego rzędu i kąt fazowy wyświetlane względem wartości odniesienia tachometru - dane wejściowe potrzebne do równoważenia współczynnika wpływu.

Raport pomiarowy Balanset-1A do wydrukowania z przebiegiem i widmem

Udokumentowany raport

Przebieg fali, widmo FFT i podsumowanie numeryczne eksportowane jako raport do wydruku dla rejestru konserwacji.

Rzeczywiste przypadki pomiarów i analizatorów

Bezkontaktowy pomiar drgań

Wykorzystanie czujników przemieszczenia liniowego do pomiaru względnych drgań wirnika bez kontaktu z wałem - odpowiednie dla wirników, w których montaż akcelerometru jest niepraktyczny.

Balanset-1A używany zarówno jako analizator drgań, jak i wyważarka dwupłaszczyznowa

Analizator i balanser w połączeniu

Praktyczna demonstracja, w jaki sposób jedno urządzenie obejmuje analizę drgań i wyważanie w dwóch płaszczyznach w jednym zadaniu, od diagnozy po zweryfikowaną korektę.

Diagnozowanie, dlaczego wyważanie nie zmniejsza wibracji za pomocą analizatora

Diagnoza przed wyważeniem

Przewodnik po rozwiązywaniu problemów w przypadkach, w których samo wyważenie nie zmniejsza wibracji - i jak widmo FFT ujawnia rzeczywistą przyczynę źródłową.

Darmowe kalkulatory wibracji

Kalkulator żywotności łożysk Siła odśrodkowa wynikająca z niewyważenia Niewyważenie resztkowe (ISO 1940) Kalkulator ciężaru próbnego

Analizator drgań FAQ

W jaki sposób analiza FFT odróżnia niewyważenie od niewspółosiowości?

Niewyważenie wytwarza pojedynczy dominujący pik przy dokładnie 1-krotnej prędkości obrotowej. Niewspółosiowość kątowa zwykle wykazuje silny składnik 2×, a czasem 3×, często z podwyższonymi drganiami osiowymi. Niewspółosiowość równoległa wytwarza wyraźny 2-krotny pik promieniowy. Balanset-1A automatycznie oznacza te piki na wyświetlaczu FFT, dzięki czemu można zidentyfikować dominującą usterkę przed podjęciem decyzji o korekcji. Jeśli dominuje składowa 1×, ten sam przebieg pomiarowy jest przenoszony bezpośrednio do obliczeń wyważania.

Czy mogę używać Balanset-1A jako samodzielnego analizatora bez równoważenia?

Tak. Urządzenie działa wyłącznie w trybie analizatora, rejestrując widma drgań, mierząc całkowite poziomy w mm/s i rejestrując dane dla trendów monitorowania stanu - bez wchodzenia w tryb wyważania. Jest to przydatne w przypadku kontroli przychodzących, okresowych przeglądów stanu i pomiarów akceptacyjnych po naprawie w odniesieniu do limitów ISO 20816.

Jaki zakres częstotliwości obejmuje FFT i czy jest on wystarczający do diagnostyki łożysk?

Balanset-1A obejmuje częstotliwości od 5 do 300 Hz, co pozwala wychwycić wszystkie harmoniczne rzędu wału i częstotliwości defektów (BPFO, BPFI, BSF, FTF) większości przemysłowych łożysk tocznych pracujących z typowymi prędkościami przemysłowymi. W przypadku bardzo szybkich maszyn lub wykrywania ultradźwiękowego potrzebny byłby dedykowany przyrząd o wysokiej częstotliwości, ale dla wirników do kilku tysięcy obrotów na minutę zakres 300 Hz jest wystarczający zarówno do analizy rzędu wału, jak i wczesnego wykrywania usterek łożysk.

Czy norma ISO 20816 ma zastosowanie do mojego urządzenia?

Norma ISO 20816 obejmuje szeroki zakres maszyn wirujących w wielu częściach: pompy, sprężarki, wentylatory, turbiny, silniki i generatory. Konkretna granica strefy zależy od klasy mocy maszyny i wysokości środka wału. Balanset-1A podaje całkowitą prędkość w mm/s RMS, dzięki czemu do odczytu można zastosować bezpośrednio część normy ISO 20816 obejmującą dany typ maszyny.

Czy pomiar fazy jest wystarczająco dokładny do wyważania w dwóch płaszczyznach?

Tak. Faza jest mierzona względem impulsu tachometru optycznego, zapewniając powtarzalne odniesienie kątowe. Dwukanałowa jednoczesna akwizycja zapewnia, że obie płaszczyzny łożyska są próbkowane w tym samym położeniu wału, co ma kluczowe znaczenie dla dokładnych obliczeń efektu krzyżowego (współczynnika wpływu) w dwupłaszczyznowych zadaniach wyważania dynamicznego.

W jaki sposób analizator pomaga, gdy samo wyważenie nie usuwa wibracji?

Gdy wyważanie redukuje składową 1×, ale ogólne wibracje pozostają wysokie, FFT natychmiast pokazuje, która inna składowa częstotliwości stała się dominująca - czy to 2× harmoniczna niewspółosiowości, częstotliwość wady łożyska lub subharmoniczna sygnatura luzu. Pozwala to precyzyjnie ukierunkować kolejny krok naprawczy, zamiast pozostawiać technika w niepewności. Zobacz nasze studium przypadku dotyczące diagnozowania uporczywych wibracji, aby zapoznać się z praktycznymi przykładami.

Poznaj teorię

Równoważenie pola Niewyważenie resztkowe Zrównoważyć oceny jakości Wyważanie dynamiczne

Najpierw zdiagnozuj - a następnie zrównoważyć z pewnością siebie

Balanset-1A to dwukanałowy analizator FFT i dwupłaszczyznowy balanser w jednym przenośnym zestawie. Odczytaj usterkę z widma, skoryguj ją u źródła i zweryfikuj zgodnie z normą ISO 20816 - wszystko to podczas jednej wizyty na miejscu za 1 975 euro.

Zobacz Balanset-1A Zadaj pytanie na forum

Analizator drgań i FFT Spectrum - Balanset-1A