Zrozumienie prawdziwych szczytowych wibracji
Definicja: Czym jest True Peak?
Prawdziwy szczyt jest maksymalną chwilową amplituda wartość w wibracja sygnał w okresie pomiaru, reprezentujący największe dodatnie lub ujemne odchylenie od zerowej linii bazowej. Dla przemieszczenie W pomiarach prawdziwy szczyt wskazuje maksymalne położenie wału; w przypadku prędkości – prędkość maksymalną; w przypadku przyspieszenia – maksymalne przyspieszenie, w tym uderzenia o wysokiej częstotliwości. Prawdziwy szczyt jest zazwyczaj wyrażany jako pojedyncza liczba (maksymalna amplituda) lub jako szczyt-szczyt (od maksymalnej wartości dodatniej do maksymalnej wartości ujemnej).
Prawdziwe pomiary szczytowe są ważne dla oceny luzów (czy wał będzie stykał się ze stojanem?), oceny siły uderzenia i zrozumienia ekstremalnych odchyleń, które mogą spowodować uszkodzenia, nawet jeśli średnia wartość drgań lub wartość RMS jest akceptowalna.
Prawdziwy szczyt a inne miary amplitudy
Rzeczywisty szczyt a RMS
- Prawdziwy szczyt: Pojedyncza maksymalna wartość
- RMS: Średnia kwadratowa oznacza średnią energię
- Relacja: Dla czystej fali sinusoidalnej szczyt = √2 × RMS (≈ 1,414 × RMS)
- W przypadku skutków: Szczyt może wynosić 5-10× RMS lub więcej
- Używać: RMS dla oceny energii/zmęczenia; szczyt dla prześwitu/uderzenia
Prawdziwy szczyt a szczyt-szczyt
- Prawdziwy szczyt: Maksymalne odchylenie od zera (w jednym kierunku)
- Od szczytu do szczytu: Całkowity zakres od maksymalnie dodatniego do maksymalnie ujemnego
- Relacja: Peak-to-Peak = 2 × True Peak (dla sygnału symetrycznego)
- Typowe zastosowanie: Przemieszczenie często mierzone jest od szczytu do szczytu, prędkość i przyspieszenie są rzeczywistymi wartościami szczytowymi
Prawdziwy współczynnik szczytowy a współczynnik szczytowy
- Współczynnik szczytu: Stosunek szczytu do RMS (szczyt/RMS)
- Wartości typowe: 1,414 dla fali sinusoidalnej; 3-5 dla fali uderzeniowej
- Diagnostyczny: Wysoki współczynnik szczytu wskazuje na uderzenia lub przejściowe
- Połączenie: Prawdziwy współczynnik szczytowy i współczynnik szczytu razem ujawniają charakter sygnału
Aplikacje
1. Ocena czystości
Krytyczne dla pomiarów sondą zbliżeniową:
- Maksymalne przesunięcie wskazuje maksymalne wychylenie położenia wału
- Porównaj z dostępnym prześwitem do uszczelnień, labiryntów
- Upewnij się, że szczyt nie przekracza luzu (zapobiega to otarciom)
- Margines zazwyczaj 50% (jeśli luz wynosi 1 mm, należy zachować szczyt) < 0,5 mm)
2. Siła uderzenia
- Maksymalne przyspieszenie wskazuje na siłę uderzenia
- Wysokie szczyty (>50-100 g) wskazują na poważne uderzenie
- Wady łożysk, luzy lub ciała obce powodują wysokie piki
- Potencjalne uszkodzenia związane z maksymalnymi poziomami uderzeń
3. Maszyny wolnoobrotowe
- Przy niskich prędkościach (< 300 obr./min), prędkość średniokwadratowa staje się mała
- Bardziej miarodajny pomiar przesunięcia szczytowego
- Normy często określają wartość szczytową lub międzyszczytową dla urządzeń o niskiej prędkości
4. Ustawianie alarmu
- Granice szczytowe dla ochrony prześwitu
- Zapobiegaj kontaktowi wału z częściami nieruchomymi
- Uzupełnienie alarmów opartych na RMS
Zagadnienia dotyczące pomiaru
Wymagania dotyczące częstotliwości próbkowania
- Należy pobierać próbki wystarczająco szybko, aby uchwycić prawdziwy szczyt
- Kryterium Nyquista: częstotliwość próbkowania > 2× najwyższa częstotliwość
- Praktyczne: 5-10× wyższa częstotliwość w celu uniknięcia aliasingu
- Podpróbkowanie może spowodować pominięcie prawdziwego szczytu (odczyt niższy niż rzeczywisty)
Czas trwania pomiaru
- Dłuższy okres pomiaru może uchwycić wyższe szczyty przejściowe
- Kompromis między uchwyceniem ekstremów a przedstawieniem typowego działania
- Zwykle 10–60 sekund w przypadku pomiarów rutynowych
- Dłuższy w celu okresowego wykrywania usterek
Kondycjonowanie sygnału
- Filtry antyaliasingowe zapobiegają fałszywym szczytom
- Wystarczająca szerokość pasma czujnika do wychwytywania szczytów
- Prawidłowy montaż czujnika (szczyty wrażliwe na rezonanse montażowe)
Wytyczne dotyczące interpretacji
Szczyt przemieszczenia
- Typowe akceptowalne: < 50% dostępnego prześwitu
- Niska prędkość: dopuszczalna wartość szczytowa 25–75 µm (1–3 mil)
- Wysoka prędkość: typowo 12–25 µm (0,5–1 mil)
- Zmierzono za pomocą sond zbliżeniowych na wale
Szczyt prędkości
- Typowa zależność: Prędkość szczytowa ≈ 1,4–2,0 × prędkość RMS dla normalnych maszyn
- Wyższe wskaźniki (3-5×) wskazują na wpływ lub przejściowość
- Używany rzadziej niż prędkość RMS
Szczyt przyspieszenia
- Najczęściej stosowane do pomiarów szczytowych
- Normalny: szczyt 5-20 g dla sprzętu przemysłowego
- Uderzenia: szczyt 20-100 g+ wskazuje na wady łożysk lub uderzenia mechaniczne
- Ekstremalne: > 100 g sugeruje poważne uderzenie wymagające natychmiastowej interwencji
Zastosowanie diagnostyczne
Stosunek szczytowy do RMS
- Współczynnik = współczynnik szczytu
- 1.4-2.0: Normalne, stosunkowo gładkie wibracje
- 2.0-4.0: Niektóre wpływające, zbadaj źródło
- > 4.0: Możliwe są poważne uderzenia, wady łożysk lub problemy mechaniczne
Analiza trendów
- Zwiększenie rzeczywistego szczytu przy stabilnym RMS sugeruje rozwój wpływu
- Wczesny wskaźnik uszkodzeń łożysk
- Prekursor wzrostu RMS
- Zapewnia dodatkowy czas realizacji
Inspekcja przebiegu fali
- Zbadać przebieg czasowy w miejscach szczytowych
- Określ, co spowodowało szczyt (uderzenie, przejściowość, oscylację)
- Zrozumieć kontekst wartości szczytowej
Normy i specyfikacje
Normy ISO
- ISO 7919: Granice drgań wału często w przemieszczeniu szczytowym
- ISO 20816: Używa prędkości średniokwadratowej, ale wartości szczytowe są istotne dla prześwitów
- Normy dotyczące konkretnego sprzętu mogą określać limity szczytowe
Specyfikacje producenta
- Systemy sond zbliżeniowych często alarmują przesunięcie szczytowe
- Specyfikacje turbosprężarek obejmują ograniczenia szczytowe
- Krytyczne odstępy zdefiniowane jako marginesy przemieszczenia szczytowego
Pomiary rzeczywistych drgań szczytowych dostarczają istotnych informacji o maksymalnych odchyleniach i intensywności uderzeń, których nie są w stanie ujawnić pomiary uśrednione. Chociaż wartości rzeczywiste szczytowe są rzadziej stosowane niż wartości RMS do rutynowego wyznaczania trendów, mają kluczowe znaczenie dla oceny prześwitu, oceny uderzeń oraz wykrywania sygnałów o wysokim współczynniku szczytu, które wskazują na problemy z uderzeniami lub stanami przejściowymi w maszynach wirujących.