ISO 5348: Vibrații și șocuri mecanice – Montare mecanică a accelerometrelor

Rezumat

ISO 5348 este un standard fundamental și extrem de practic pentru orice analist de vibrații. Acesta abordează un factor critic care are un impact direct asupra calității datelor: modul în care accelerometru este atașat fizic la mașină. Standardul specifică diverse metode de montare și descrie modul în care fiecare metodă afectează răspunsul în frecvență al măsurătorii. Respectarea îndrumărilor din ISO 5348 este esențială pentru obținerea unor date precise și repetabile privind vibrațiile, în special la măsurarea vibrațiilor de înaltă frecvență.

Cuprins (Structura conceptuală)

Standardul este structurat pentru a oferi sfaturi clare și practice privind tehnicile de montare:

1. 1. Domeniu de aplicare și metode de montare:

   Această secțiune inițială stabilește scopul standardului: de a oferi îndrumări tehnice clare privind metodele de atașare a accelerometrelor la o suprafață vibrantă pentru a asigura date precise. Teza centrală a standardului este introdusă aici: metoda de montare este o parte critică a sistemului de măsurare și determină direct cea mai mare frecvență la care pot fi colectate date fiabile. O tehnică de montare deficitară va acționa ca un filtru mecanic, atenuând sau amortizând vibrațiile de înaltă frecvență înainte ca acestea să poată fi măsurate. Secțiunea introduce apoi principalele metode de montare care vor fi evaluate în detaliu: montarea cu știfturi, montarea adezivă și montarea magnetică, stabilind cadrul pentru restul documentului.

2. 2. Montarea știfturilor:

   Această metodă este prezentată ca tehnica optimă, de referință, pentru atașarea accelerometrului. Aceasta implică găurirea unei găuri în structura mașinii, filetarea acesteia cu un filet și apoi înșurubarea știftului de montare al accelerometrului direct în gaură. Standardul specifică faptul că suprafața de montare trebuie să fie curată, plană și netedă, cu o față punctuală prelucrată, dacă este necesar, pentru a realiza acest lucru. Un strat subțire de vaselină siliconic sau un fluid de cuplare similar trebuie aplicat pe baza senzorului pentru a umple orice goluri microscopice, maximizând suprafața de contact și îmbunătățind transmiterea energiei de înaltă frecvență. Această metodă oferă cea mai mare rigiditate posibilă la montare, ceea ce, la rândul său, are ca rezultat cea mai mare frecvență de rezonanță montată. Acest lucru asigură că senzorul poate măsura cu precizie cea mai largă gamă posibilă de frecvențe, fără ca măsurarea sa să fie coruptă de rezonanța montajului în sine. Este considerată punctul de referință pentru toate celelalte metode și este esențială pentru instalațiile de monitorizare permanentă, testele de diagnosticare de înaltă frecvență (cum ar fi pentru rulmenți și angrenaje) și pentru calibrarea senzorilor.

3. 3. Montare adezivă:

   Această secțiune detaliază utilizarea adezivilor ca soluție de montare semipermanentă, adesea utilizată atunci când găurirea în mașină nu este practică sau permisă. Standardul diferențiază între diferite tipuri de adezivi. Pentru cele mai bune rezultate, se recomandă un adeziv dur și rigid, cum ar fi un cianoacrilat („superglue”) sau o rășină epoxidică bicomponentă. Principiul cheie este de a utiliza o cantitate minimă de adeziv pentru a crea o linie de legătură foarte subțire și rigidă între baza senzorului și suprafața mașinii. Un adeziv gros sau moale (cum ar fi un cauciuc siliconic) va acționa ca un amortizor, limitând sever răspunsul la frecvență înaltă. Atunci când este efectuată corect pe o suprafață pregătită corespunzător, o montare adezivă rigidă poate atinge o gamă de frecvențe utilizabilă aproape la fel de mare ca o montare cu știft, ceea ce o face o alternativă viabilă pentru multe aplicații de diagnosticare. Standardul acoperă, de asemenea, utilizarea bazelor montate cu adeziv, care sunt mici plăcuțe metalice lipite pe mașină pentru a oferi o locație repetabilă pentru atașarea unui senzor cu știft.

4. 4. Montare magnetică:

   Acest capitol discută utilizarea bazelor magnetice, care sunt extrem de comune pentru dispozitivele portabile, colectarea datelor bazată pe rute datorită confortului lor. Cu toate acestea, standardul subliniază faptul că această comoditate vine cu un cost semnificativ pentru calitatea datelor. O montură magnetică este în mod inerent mai puțin rigidă decât o montură cu știft sau adezivă. În plus, magnetul adaugă o masă semnificativă accelerometrului. Această combinație de rigiditate mai mică și masă mai mare scade dramatic frecvența de rezonanță montată a sistemului de senzori, ceea ce limitează sever intervalul de frecvență superioară utilizabil al măsurătorii. Standardul precizează clar că datele de înaltă frecvență (de obicei peste 2.000 Hz) colectate cu un magnet sunt adesea nesigure. Acesta oferă îndrumări practice pentru maximizarea calității unei monturi magnetice: utilizați un magnet puternic, „bipolar”, asigurați-vă că suprafețele de contact sunt perfect curate și plate și aplicați o presiune fermă atunci când atașați magnetul la mașină.

5. 5. Alte metode (sonde):

   Această secțiune abordează utilizarea sondelor portabile, adesea numite „știfturi”, care sunt uneori folosite pentru verificări rapide sau în zone greu accesibile. Standardul descurajează insistent această practică pentru orice lucrare de diagnosticare serioasă. Corpul uman este un filtru și amortizor low-pass foarte eficient și este imposibil să ții o sondă cu o presiune constantă sau la un unghi perfect perpendicular. Drept urmare, această metodă se dovedește a fi extrem de irepetabilă, iar răspunsul său în frecvență este sever limitat, adesea la mai puțin de 1.000 Hz. Deși o sondă ar putea fi capabilă să confirme prezența unei vibrații foarte mari, de joasă frecvență (cum ar fi un dezechilibru sever), este complet nepotrivită pentru analiza fiabilă a tendințelor sau pentru detectarea defectelor de înaltă frecvență, cum ar fi defectele la rulmenți și angrenaje.

6. 6. Pregătirea suprafeței și cablarea:

   Această secțiune finală oferă sfaturi critice și practice pentru asigurarea calității datelor, indiferent de metoda de montare utilizată. Se subliniază faptul că suprafața de montare trebuie pregătită corespunzător. Aceasta include asigurarea faptului că suprafața este cât mai plană și netedă posibil și îndepărtarea oricărei vopsele, rugină sau murdărie pentru a asigura contactul direct metal-metal (sau metal-adeziv-metal). Pentru montarea știfturilor, se specifică necesitatea prelucrării unei suprafețe punctuale dacă suprafața nu este perfect plană. Standardul oferă, de asemenea, îndrumări importante privind cablarea senzorilor. Se recomandă ca cablul să fie legat ferm de structură la o distanță scurtă de senzor. Acest lucru asigură o reducere a tensiunii pentru conector și, mai important, previne mișcarea cablului. Dacă un cablu este lăsat să se miște în timpul măsurării, acesta poate genera un semnal electric de joasă frecvență din cauza efectului triboelectric, care poate contamina semnalul de vibrație real și poate duce la date eronate.

Concepte cheie

• Răspunsul în frecvență este esențial: Tema centrală a standardului este că metoda de montare acționează ca un filtru mecanic. O montare defectuoasă (precum un magnet) adaugă masă și reduce rigiditatea, creând un filtru trece-jos care întrerupe vibrațiile de înaltă frecvență înainte ca acestea să ajungă măcar la senzor.
• Rigiditatea este primordială: Pentru a transmite cu precizie vibrațiile de înaltă frecvență, conexiunea dintre senzor și mașină trebuie să fie cât mai rigidă și ușoară posibil. Acesta este motivul pentru care montarea directă cu știft este superioară tuturor celorlalte metode.
• Compromisul dintre comoditate și precizie: Standardul clarifică existența unui compromis direct. Suporturile magnetice sunt convenabile pentru colectarea datelor pe bază de rută, dar analistul trebuie să accepte că intervalul de frecvență utilizabil este compromis. Pentru analiza de înaltă frecvență a rulmenților sau a angrenajelor, se preferă cu tărie un suport cu știft sau adeziv.
• Repetabilitate: Respectarea îndrumărilor standardului, cum ar fi utilizarea plăcuțelor de montare pentru plasarea repetabilă a senzorilor, este crucială pentru o analiză bună a tendințelor, deoarece asigură că modificările datelor se datorează stării mașinii, nu variațiilor tehnicii de măsurare.

← Înapoi la indexul principal