Pochopenie fázy vo vibračnej analýze

Definícia: Čo je vibračná fáza?

Fáza je meranie, ktoré opisuje časový vzťah medzi dvoma signálmi alebo, častejšie, načasovanie vibračného signálu vzhľadom na konkrétny referenčný bod na rotujúcej hriadeli. Je to miera „kde“ vibrácia prebieha vo vzťahu k rotácii hriadeľa. Fáza sa zvyčajne meria v stupňoch, od 0° do 360°, čo predstavuje jednu celú otáčku hriadeľa.

Zatiaľ čo amplitúda nám hovorí „ako silno“ stroj vibruje a frekvencia nám hovorí „ako rýchlo“, fáza nám hovorí „ako sa pohybuje“. Vďaka tomu je fáza mocným nástrojom na rozlíšenie medzi rôznymi poruchami, ktoré sa môžu vyskytnúť na rovnakej frekvencii.

Ako sa meria fáza?

Na meranie fázy sú potrebné dva signály:

1. Vibračný signál: Toto je primárny signál z akcelerometra alebo bezdotykovej sondy, ktorá meria vibrácie stroja.
2. Referenčný signál: Ide o časovací impulz, ktorý sa generuje raz za otáčku a tachometerTachometer je namierený na reflexný kus pásky alebo drážku pre kľúč na hriadeli a generuje presný impulz vždy, keď táto referenčná značka prejde okolo snímača.

Analyzátor vibrácií potom meria časové oneskorenie medzi impulzom tachometra a prvým kladným vrcholom vibračného signálu pri špecifickej frekvencii (zvyčajne 1x rýchlosť jazdy). Toto časové oneskorenie prevedie na uhol, čo je fázová hodnota. Fázová hodnota 90° znamená, že vibračný vrchol sa objaví štvrtinu otáčky po tom, čo referenčná značka prejde tachometrom.

Diagnostická sila fázovej analýzy

Fáza nie je len číslo; poskytuje dôležité informácie o charaktere pohybu. Meraním fázy na rôznych miestach stroja môže analytik potvrdiť alebo vylúčiť špecifické diagnózy.

Potvrdenie nevyváženosti

Klasický prípad jednoduchej nevyváženosti bude vykazovať podobné fázové hodnoty (zvyčajne v rozmedzí ±30°) pri meraní v rovnakom radiálnom smere (napr. horizontálnom) na oboch ložiskách rotora. To naznačuje, že celý rotor sa pohybuje spoločne, je „ťahaný“ rovnakým smerom súčasne ťažkým bodom.

Diagnostika nesprávneho zarovnania

Fáza je jedným z najpresnejších spôsobov diagnostikovania nesprávneho zarovnania hriadeľa. Keď sa merania axiálnej fázy vykonávajú na oboch stranách spojky, Fázový posun o 180° (±30°) je učebnicový ukazovateľ uhlového vychýlenia. Táto hodnota ukazuje, že keď sa jeden hriadeľ pohybuje dovnútra (kladná axiálna os), druhý hriadeľ sa pohybuje von (záporná axiálna os), čo je jasným znakom otáčavého pohybu spojky.

Rozlišovanie nevyváženosti od ohnutého hriadeľa

Nevyváženosť aj ohnutý hriadeľ môžu spôsobiť vysoké vibrácie s otáčkami 1x RPM. Fázová analýza ich dokáže rozlíšiť. Odčítaním axiálnych fázových hodnôt na oboch koncoch toho istého hriadeľa motora alebo čerpadla fázový rozdiel 180° indikuje, že hriadeľ je ohnutý. Konce sa pohybujú v opačných smeroch, keď sa „oblasť“ otáča.

Identifikácia štrukturálnej uvoľnenosti alebo prasknutých základov

Keď sú fázové hodnoty nepravidelné, nestabilné alebo neopakovateľné, často to naznačuje mechanické uvoľnenie. Ak sa fázové hodnoty výrazne zmenia pri porovnaní päty stroja so základovou doskou, naznačuje to uvoľnenú kotviacu skrutku alebo prasknutý základ.

Potvrdenie rezonancie

Keď rýchlosť stroja prechádza rezonanciou (kritickou rýchlosťou), fáza vibrácie 1x prejde charakteristickým posunom o 90° presne v bode rezonančného vrcholu a plným posunom o 180° pri prechode celou rezonančnou oblasťou. Toto je definitívny spôsob potvrdenia rezonančného stavu.

Kritický nástroj pre vyváženie

Fáza je tiež nevyhnutná pre vyvažovanie rotoraFázový údaj priamo indikuje uhlovú polohu „ťažkého miesta“ na rotore vzhľadom na referenčnú značku. To technikovi presne povie, kam umiestniť korekčné závažie, aby sa vyrovnala nevyváženosť.

Stručne povedané, bez fázového merania analytik vibrácií pracuje iba s časťou obrazu. Fázová analýza poskytuje kľúčový kontext o tom, ako sa stroj pohybuje, čo umožňuje oveľa vyšší stupeň diagnostickej spoľahlivosti.

← Späť na hlavný index