RMS (Valoare medie pătratică): Standardul pentru severitatea vibrațiilor

Definiție: Ce este RMS?

RMS, sau Rădăcină medie pătratică, este o metodă statistică de măsurare a magnitudinii unui semnal variabil, cum ar fi o tensiune alternativă sau o vibrație mecanică. Este cea mai utilizată și cea mai importantă măsurătoare pentru evaluarea stării generale de sănătate a unei mașini rotative. Valoarea RMS a unui semnal de vibrație este o măsură a conținutului său total de energie și este direct legată de capacitatea distructivă a vibrației.

Matematic, se calculează prin calcularea rădăcinii pătrate a mediei valorilor la pătrat ale semnalului pe o perioadă de timp. Acest proces dă un rezultat echivalent cu valoarea curentului continuu care ar produce aceeași cantitate de căldură sau putere.

De ce este RMS măsura preferată pentru starea mașinilor?

Deși valorile de vârf și de la vârf la vârf sunt utile pentru diagnosticare specifică, RMS este parametrul superior pentru monitorizarea stării generale a mașinii din mai multe motive cheie:

• Legătură directă cu energia: Puterea distructivă a vibrațiilor în timp este legată de conținutul său energetic, nu doar de vârfurile sale maxime. RMS este singura măsurătoare care reflectă cu acuratețe această energie totală. Acesta este motivul pentru care se corelează bine cu oboseala și uzura componentelor.
• Consideră întreaga formă de undă: Spre deosebire de o măsurare de vârf, care vede un singur punct, valoarea RMS ia în considerare întregul istoric al semnalului pe parcursul perioadei de măsurare. Acest lucru o face o măsurare mult mai stabilă, repetabilă și robustă.
• Mai puțin sensibil la impacturi aleatorii: Un singur șoc sau impact, nerepetabil, poate provoca o creștere bruscă a valorii de vârf, ceea ce ar putea declanșa o alarmă falsă. Valoarea RMS, fiind o medie, este mult mai puțin afectată de astfel de evenimente aleatorii și este un indicator mai bun al stării de funcționare continuă a mașinii.
• Baza standardelor internaționale: Standarde globale privind severitatea vibrațiilor utilajelor, cum ar fi ISO 20816 și seria 10816, specifică limitele lor de alarmă și oprire în termeni de Viteză RMS (mm/s)Utilizarea RMS permite o comparație directă a stării unei mașini cu aceste repere larg acceptate în industrie.

Relația dintre RMS și vârf

Pentru o undă sinusoidală perfectă și curată, există o relație matematică simplă între RMS și amplitudinea de vârf:

RMS = Vârf / √2 ≈ 0,707 × Vârf

Totuși, această relație este valabilă doar pentru o undă sinusoidală pură. Vibrațiile mașinilor din lumea reală sunt complexe și conțin multe frecvențe și uneori rafale impulsive. Pentru aceste semnale complexe, factorul simplu de conversie nu se aplică. Raportul dintre valoarea de vârf și valoarea RMS este cunoscut sub numele de Factorul de creastăUn factor de creastă ridicat (mai mare de 3) este un indicator al faptului că semnalul conține impacturi, ceea ce reprezintă un indiciu diagnostic valoros în sine.

RMS a ce? Viteză, accelerație sau deplasare?

RMS poate fi aplicat oricărui parametru de măsurare. Cu toate acestea, pentru monitorizarea generală a stării mașinilor în cel mai comun interval de frecvență (aproximativ 10 Hz până la 1.000 Hz), Viteză RMS este standardul industriei. Acest lucru se datorează faptului că:

• Un anumit nivel al vitezei RMS corespunde unui nivel consistent de severitate a vibrațiilor pe o gamă largă de viteze și tipuri de mașini.
• Oferă cel mai „plat” răspuns, ceea ce înseamnă că este la fel de sensibil la probleme precum dezechilibrul la frecvențe joase și problemele legate de rulmenți la frecvențe mai mari.

Deși viteza RMS este standardul pentru alarmele generale, analiștii vor analiza și accelerația RMS pentru problemele de înaltă frecvență și deplasarea RMS pentru problemele de foarte joasă frecvență.

Cum se utilizează RMS într-un program de mentenanță predictivă

1. Stabiliți o bază: Măsurați viteza RMS pe o mașină nouă sau funcțională pentru a stabili o valoare de referință.
2. Tendința datelor: Faceți măsurători regulate (de exemplu, lunar) și reprezentați grafic valorile RMS în timp.
3. Setați alarme: Setați nivelurile de alarmă „Alertă” și „Pericol” pe baza standardelor ISO sau a unei modificări statistice față de valoarea inițială (de exemplu, Alertă la 2x valoarea inițială, Pericol la 5x valoarea inițială).
4. Analizați schimbările: Când se declanșează o alarmă RMS, aceasta semnalează necesitatea unei analize mai detaliate (folosind FFT, fază etc.) pentru a diagnostica cauza principală a problemei.

Prin monitorizarea constantă a vibrațiilor RMS, un program de mentenanță poate monitoriza eficient starea mașinii și poate face trecerea de la o strategie de mentenanță reactivă la una predictivă.

← Înapoi la indexul principal