Vrcholová vs. medzivrcholová amplitúda pri analýze vibrácií

Definícia: Rozlišovanie medzi vrcholom a vrcholom a vrcholom

Vrchol (Pk) a Vrchol-vrchol (Pk-Pk) sú dva z hlavných spôsobov kvantifikácie amplitúdy alebo magnitúdy vibračného signálu. Hoci spolu úzko súvisia, merajú rôzne aspekty priebehu signálu a používajú sa na rôzne diagnostické účely.

Vrcholová (Pk) amplitúda

Vrcholová hodnota predstavuje maximálnu odchýlku tvaru vlny od jej nulovej alebo rovnovážnej polohy v jednom smere (buď kladnom, alebo zápornom). Zachytáva jeden najintenzívnejší moment vibračného cyklu. Ak je tvar vlny symetrický, kladné a záporné vrcholové hodnoty budú rovnaké.

Amplitúda medzi špičkami (Pk-Pk)

Hodnota Peak-to-Peak je celková vzdialenosť alebo posunutie merané od maximálneho kladného vrcholu po maximálny záporný vrchol priebehu. Predstavuje celý rozsah pohybu alebo celkovú výchylku vibrujúcej súčasti počas jedného cyklu.

Pre jednoduchú, symetrickú sínusovú vlnu je vzťah priamočiary:

Vrchol-vrchol = 2 × vrchol

Avšak pre zložité priebehy, ktoré sa nachádzajú v reálnych strojoch, nemusí tento jednoduchý vzťah platiť, ak signál nie je symetrický okolo nulovej čiary.

Kedy použiť meranie vrcholu (Pk)

Amplitúda vrcholu je najužitočnejšia na indikáciu úrovne krátkodobých, vysokoenergetických udalostí alebo nárazov. Je to miera maximálneho napätia alebo sily pôsobiacej na komponent. Preto sú merania vrcholu obzvlášť cenné pre:

• Detekcia vplyvov: Prasknutý zub ozubeného kolesa, vážna chyba ložiska alebo uvoľnené časti spôsobia ostré nárazy, ktoré spôsobia vysoké špičkové hodnoty v časovom priebehu.
• Posudzovanie stresu: Keďže napätie často súvisí s maximálnym priehybom, špičková hodnota môže byť lepším indikátorom potenciálneho únavového zlyhania ako priemerná hodnota, ako je RMS.
• Nastavenie ochranných alarmov: Pre niektoré strojové zariadenia môžu byť alarmy nastavené na špičkové hodnoty, aby sa chránili pred náhlymi a škodlivými udalosťami.

Špičkové hodnoty sa zvyčajne používajú pri analýze signálov zrýchlenia, pretože zvýrazňujú impulzívne sily v stroji.

Kedy použiť meranie medzi vrcholmi (Pk-Pk)

Amplitúda medzi vrcholmi je meranie voľby, keď je primárnym záujmom celkový posun alebo zdvih komponentu. Jeho najdôležitejšou aplikáciou je:

• Analýza klírensu: Posun Pk-Pk sa používa na určenie, či sa rotujúci hriadeľ pohybuje dostatočne na to, aby sa dotkol stacionárnych častí, ako sú ložiskové telesá alebo tesnenia. Poskytuje priame meranie fyzického priestoru, ktorý zaberá vibrujúca časť.
• Monitorovanie vibrácií hriadeľa: Pre kritické turbínové stroje monitorované pomocou bezdotykových sond sú limity vibrácií a alarmy takmer vždy špecifikované v medzivrcholovom posunutí (napr. v miloch alebo mikrometroch).
• Analýza nízkorýchlostných strojov: Pri veľmi pomaly sa pohybujúcich strojoch je celkový pohyb komponentov často najdôležitejším ukazovateľom stavu.

Porovnanie s RMS

Je dôležité porovnať tieto merania s RMS (stredná kvadratická hodnota) hodnota, ktorá meria celkový energetický obsah vibrácie.

• RMS je najlepší na sledovanie celkového stavu stroja a spĺňa medzinárodné normy pre intenzitu vibrácií.
• Vrchol je najlepší na detekciu impulzívnych udalostí a posúdenie maximálneho stresu.
• Od vrcholu k vrcholu je najlepší na vyhodnotenie celkového pohybu a vôlí.

Komplexná analýza často zahŕňa pohľad na všetky tri parametre. Pomer špičkovej hodnoty k hodnote RMS, známy ako Výkyvný faktor, je sám o sebe silným diagnostickým indikátorom. Vysoký faktor výkyvu indikuje prítomnosť ostrých nárazov v signále, aj keď je celková energia (RMS) nízka, čo často poukazuje na počiatočné štádium porúch ložísk alebo prevodovky.

← Späť na hlavný index