ISO 13373-1: Monitorizarea stării și diagnosticarea mașinilor – Monitorizarea stării vibrațiilor – Partea 1: Proceduri generale

Rezumat

ISO 13373-1 stabilește o procedură sistematică și repetabilă pentru efectuarea măsurătorilor și analizelor de vibrații ca parte a unui program de monitorizare a stării. Acesta servește drept ghid fundamental „cum se face” pentru configurarea unui program de monitorizare, detaliind totul, de la selectarea punctelor de măsurare și a parametrilor până la colectarea datelor și analiza de bază. Scopul este de a se asigura că datele colectate privind vibrațiile sunt consecvente, fiabile și adecvate pentru detectarea modificărilor stării unei mașini în timp. Acest standard formalizează, în esență, cele mai bune practici pentru colectarea datelor bazată pe rute.

Cuprins (Structura conceptuală)

Standardul oferă un ghid pas cu pas pentru stabilirea unei rutine robuste de monitorizare a vibrațiilor:

1. 1. Domeniu de aplicare și obiective:

   Acest capitol fundamental definește în mod explicit scopul standardului, care este de a stabili un set generic, sistematic și repetabil de proceduri pentru întregul proces de monitorizare a condițiilor de vibrații. Obiectivul principal este de a asigura achiziționarea datelor privind vibrațiile într-un mod consecvent și fiabil, făcându-le potrivite pentru scopul propus: detectarea modificărilor comportamentului dinamic al unei mașini în timp. Standardul este conceput ca o coloană vertebrală procedurală pentru configurarea unui nou program de monitorizare a vibrațiilor sau pentru auditarea unuia existent. Acesta subliniază faptul că, urmând aceste proceduri, o organizație poate crea o bază de date de înaltă calitate cu istoricul vibrațiilor mașinilor, aceasta fiind condiția esențială pentru detectarea eficientă a defecțiunilor, analiza tendințelor și diagnosticarea. Acesta clarifică faptul că această parte a standardului acoperă metodologia generală, în timp ce părțile ulterioare (de exemplu, ISO 13373-2) oferă tehnici de diagnosticare mai detaliate.

2. 2. Măsurare și selecție senzor:

   Acest capitol analizează în detaliu deciziile critice care stau la baza oricărei măsurători a vibrațiilor. Acesta impune o abordare structurată pentru selectarea punctelor de măsurare, subliniind faptul că acestea ar trebui să fie cât mai aproape posibil de lagărele mașinii pentru a capta cu precizie forțele transmise de la rotor. Oferă îndrumări detaliate privind orientarea măsurătorilor (orizontală, verticală, axială) pentru a asigura o imagine tridimensională completă a mișcării mașinii. O parte semnificativă a acestei secțiuni este dedicată selecției senzorilor, explicând compromisurile dintre diferitele tipuri de traductoare. Subliniază faptul că... accelerometru este cea mai comună alegere datorită gamei largi de frecvență și robusteții sale, dar discută și utilizarea sondelor de viteză și a senzorilor fără contact sonde de proximitate pentru aplicații specifice. În mod crucial, subliniază faptul că calitatea datelor depinde direct de metoda de montare a senzorului, oferind o recomandare fermă de a utiliza suporturi permanente cu știft pentru date de cea mai înaltă calitate și cu cea mai repetabilă calitate și făcând referire la instrucțiunile detaliate din ISO 5348.

3. 3. Parametri de măsurare:

   Această secțiune este, probabil, cea mai tehnică, deoarece dictează setările din cadrul colectorului de date care determină calitatea și utilitatea datelor spectrale și de formă de undă. Oferă o metodologie detaliată pentru selectarea acestor parametri pe baza mașinii specifice și a potențialelor defecțiuni monitorizate. Parametrii cheie acoperiți includ:

   • Interval de frecvență (Fmax): Standardul explică modul de selectare a frecvenței maxime pentru măsurare. Aceasta trebuie să fie suficient de mare pentru a capta semnăturile de interes, cum ar fi tonurile de înaltă frecvență de la defecte ale rulmentului sau plasă de angrenaj, fără a fi atât de sus încât să introducă zgomot inutil.
   • Rezoluție: Aceasta se referă la numărul de linii din FFT spectru. Standardul oferă îndrumări privind alegerea unei rezoluții suficiente pentru a separa componentele de frecvență apropiate, ceea ce este esențial pentru identificarea benzilor laterale din jurul unei frecvențe de angrenare sau pentru a distinge între vitezele de funcționare apropiate într-o mașină cu mai mulți arbori.
   • Medierea: Standardul explică utilizarea medierii semnalului pentru a îmbunătăți raportul semnal-zgomot și a oferi o măsurare mai stabilă și repetabilă. Acesta descrie diferite tipuri de mediere, cum ar fi medierea RMS și menținerea vârfului, și când trebuie aplicate.
   • Fenestrare: Aceasta explică necesitatea aplicării unui funcție de ferestre (ca o fereastră Hanning) la datele de timp înainte de a efectua FFT pentru a minimiza o eroare cunoscută sub numele de scurgere spectrală.
4. 4. Proceduri de achiziție a datelor:

   Acest capitol trece de la configurare la execuție, oferind o procedură riguroasă pentru actul de colectare a datelor în sine. Accentul principal este pus pe asigurarea faptului că fiecare măsurătoare efectuată este comparabilă cu toate măsurătorile trecute și viitoare. Se pune un accent puternic pe documentarea condițiilor de funcționare ale mașinii în momentul testului, inclusiv viteza de rotație, sarcina, temperatura și orice alte variabile relevante ale procesului. Acest lucru este esențial deoarece o modificare a acestor condiții poate modifica semnificativ semnătura vibrațiilor unei mașini și, fără acest context, o modificare a vibrațiilor ar putea fi interpretată greșit ca o defecțiune în curs de dezvoltare. Standardul oferă, de asemenea, o listă de verificare pentru verificarea integrității lanțului de măsurare înainte de colectarea datelor, asigurându-se că senzorul este montat corect, cablul este în stare bună și setările colectorului de date sunt corecte.

5. 5. Analiza și evaluarea datelor:

   Odată ce datele de înaltă calitate au fost colectate, acest capitol oferă cadrul pentru interpretarea acestora. Acesta formalizează abordarea dublă a evaluării, introdusă pentru prima dată în standarde precum ISO 10816-1Prima metodă este **compararea limitei absolute**, în care valoarea vibrațiilor măsurate în bandă largă este comparată cu diagrame de severitate predefinite (de exemplu, din seria ISO 10816) pentru a determina dacă mașina se află într-o stare „Bună”, „Satisfăcătoare” sau „Nesatisfăcătoare”. A doua metodă, mai puternică, este **analiza tendințelor**. Aceasta implică reprezentarea grafică a valorilor măsurate în timp pentru a stabili o valoare de referință stabilă și apoi căutarea unor abateri semnificative de la acea valoare de referință. Standardul subliniază faptul că detectarea unei schimbări este adesea mai importantă decât valoarea absolută. Acesta oferă metodologia pentru setarea nivelurilor de alarmă „Alertă” și „Declanșare” bazate pe date - de exemplu, setarea unei Alerte dacă vibrația se dublează (o creștere de 100%) și a unei Declanșări dacă se cvintuplează (o creștere de 400%) față de valoarea de referință normală, chiar dacă valorile absolute se află încă într-o zonă acceptabilă.

6. 6. Identificarea defecțiunilor de bază:

   Acest capitol final servește drept introducere în procesul de diagnosticare. În timp ce accentul principal al Părții 1 este pus pe achiziția și detectarea datelor, această secțiune reduce decalajul către diagnosticare explicând principiul fundamental conform căruia diferite defecte mecanice și electrice generează modele unice, recognoscibile, în datele de vibrații. Introduce conceptul de corelare a frecvențelor specifice în... Spectrul FFT la sursele lor fizice de pe mașină. De exemplu, explică faptul că un vârf ridicat la exact o dată viteza de funcționare (1X) este de obicei un indicator al dezechilibra, în timp ce un vârf ridicat la o viteză de rulare de 2 ori mai mare indică adesea nealiniereDe asemenea, descrie modul în care vârfurile nesincrone de înaltă frecvență pot fi asociate cu defecte ale rulmentuluiAcest capitol oferă cunoștințele fundamentale necesare unui analist pentru a începe procesul de analiză a cauzelor principale, care face obiectul unor standarde mai avansate din seria ISO 13373.

Concepte cheie

• Consistență și repetabilitate: Tema centrală a standardului. Un program de monitorizare este inutil dacă datele nu sunt colectate într-un mod consecvent. ISO 13373-1 oferă regulile pentru a realiza acest lucru.
• Calitatea datelor: Standardul pune un accent puternic pe factorii care influențează calitatea datelor, în special montarea traductorului și selectarea setărilor de măsurare adecvate (de exemplu, intervalul de frecvență, rezoluția).
• Fundația pentru un program: Acest standard nu este un ghid de diagnosticare care vă spune cum să identificați defecțiuni specifice. În schimb, este primul pas esențial care vă spune cum să *colectați corect datele* care vor fi utilizate pentru diagnosticare (care este acoperită de alte standarde, cum ar fi ISO 13373-2 și -3).

← Înapoi la indexul principal