RMS (Root Mean Square): Štandard pre intenzitu vibrácií

Definícia: Čo je RMS?

RMS, alebo Stredná kvadratická hodnota, je štatistická metóda merania veľkosti premenlivého signálu, ako je striedavé napätie alebo mechanické vibrácie. Je to najpoužívanejšie a najdôležitejšie meranie na posúdenie celkového stavu rotačného stroja. Hodnota RMS vibračného signálu je mierou jeho celkového energetického obsahu a priamo súvisí s deštruktívnou schopnosťou vibrácií.

Matematicky sa vypočíta ako druhá odmocnina z priemeru (alebo priemeru) druhých mocnín hodnôt signálu za určitý čas. Tento proces poskytuje výsledok, ktorý je ekvivalentný hodnote jednosmerného prúdu, ktorá by vyprodukovala rovnaké množstvo tepla alebo energie.

Prečo je RMS preferovaným meradlom stavu stroja?

Zatiaľ čo hodnoty Peak a Peak-to-Peak sú užitočné pre špecifickú diagnostiku, RMS je z niekoľkých kľúčových dôvodov najlepším parametrom pre sledovanie trendov celkového stavu stroja:

• Priamo súvisí s energiou: Deštruktívna sila vibrácií v priebehu času súvisí s ich energetickým obsahom, nielen s ich maximálnymi vrcholmi. RMS je jediné meranie, ktoré presne odráža túto celkovú energiu. Preto dobre koreluje s únavou a opotrebením súčiastok.
• Zohľadňuje celý priebeh: Na rozdiel od merania vrcholu, ktoré zachytáva iba jeden bod, hodnota RMS zohľadňuje celú históriu signálu počas jeho meracieho obdobia. Vďaka tomu je meranie oveľa stabilnejšie, opakovateľnejšie a robustnejšie.
• Menej citlivé na náhodné vplyvy: Jediný, neopakujúci sa otras alebo náraz môže spôsobiť veľký nárast maximálnej hodnoty, čo môže spustiť falošný poplach. Hodnota RMS, ktorá je priemerom, je oveľa menej ovplyvnená takýmito náhodnými udalosťami a je lepším indikátorom nepretržitej prevádzky stroja.
• Základ medzinárodných noriem: Globálne normy pre intenzitu vibrácií strojov, ako napríklad ISO 20816 a série 10816, špecifikujte ich limity alarmu a vypnutia z hľadiska RMS rýchlosť (mm/s)Používanie RMS umožňuje priame porovnanie stavu stroja s týmito všeobecne akceptovanými priemyselnými štandardmi.

Vzťah medzi RMS a vrcholom

Pre dokonalú, čistú sínusovú vlnu existuje jednoduchý matematický vzťah medzi RMS a amplitúdou vrcholu:

RMS = Vrchol / √2 ≈ 0,707 × Vrchol

Tento vzťah však platí iba pre čistú sínusovú vlnu. Vibrácie strojov v reálnom svete sú zložité a obsahujú mnoho frekvencií a niekedy aj impulzívne výbuchy. Pre tieto zložité signály sa jednoduchý konverzný faktor neuplatňuje. Pomer špičkovej hodnoty k hodnote RMS sa nazýva Výkyvný faktorVysoký faktor výkyvu (viac ako 3) je indikátorom toho, že signál obsahuje nárazy, čo je samo o sebe cennou diagnostickou indíciou.

RMS čoho? Rýchlosti, zrýchlenia alebo posunutia?

RMS možno použiť na akýkoľvek meraný parameter. Avšak pre všeobecné monitorovanie stavu strojov v najbežnejšom frekvenčnom rozsahu (približne 10 Hz až 1 000 Hz) RMS rýchlosť je priemyselným štandardom. Je to preto, lebo:

• Daná úroveň rýchlosti RMS zodpovedá konzistentnej úrovni intenzity vibrácií v širokom rozsahu rýchlostí a typov strojov.
• Poskytuje „najplochšiu“ odozvu, čo znamená, že je rovnako citlivý na problémy, ako je nevyváženosť pri nízkych frekvenciách a problémy s ložiskami pri vyšších frekvenciách.

Zatiaľ čo RMS rýchlosť je štandardom pre celkové alarmy, analytici sa budú zaoberať aj RMS zrýchlením pri problémoch s vysokou frekvenciou a RMS posunom pri problémoch s veľmi nízkou frekvenciou.

Ako používať RMS v programe prediktívnej údržby

1. Stanovte si základnú líniu: Zmerajte rýchlosť RMS na novom alebo funkčnom stroji, aby ste stanovili základnú hodnotu.
2. Trendovanie údajov: Pravidelne odčítavajte hodnoty (napr. mesačne) a zaznamenávajte hodnoty RMS v priebehu času.
3. Nastavenie budíkov: Nastavte úrovne alarmov „Výstraha“ a „Nebezpečenstvo“ na základe noriem ISO alebo štatistickej zmeny od základnej hodnoty (napr. Výstraha pri 2x základnej hodnoty, Nebezpečenstvo pri 5x základnej hodnoty).
4. Analyzovať zmeny: Keď sa spustí alarm RMS, signalizuje to potrebu podrobnejšej analýzy (pomocou FFT, fázy atď.) na diagnostikovanie konkrétnej príčiny problému.

Konzistentným sledovaním trendu vibrácií RMS môže program údržby efektívne monitorovať stav stroja a prechádzať z reaktívnej na prediktívnu stratégiu údržby.

← Späť na hlavný index