ISO 5348: Mehanske vibracije in udarci – Mehanska montaža merilnikov pospeška

Povzetek

Standard ISO 5348 je temeljni in zelo praktičen standard za vsakega analitika vibracij. Obravnava ključni dejavnik, ki neposredno vpliva na kakovost podatkov: kako merilnik pospeška je fizično pritrjen na stroj. Standard določa različne načine pritrditve in opisuje, kako vsaka metoda vpliva na frekvenčni odziv meritve. Upoštevanje smernic v standardu ISO 5348 je bistveno za pridobivanje natančnih in ponovljivih podatkov o vibracijah, zlasti pri merjenju visokofrekvenčnih vibracij.

Kazalo vsebine (konceptualna struktura)

Standard je strukturiran tako, da zagotavlja jasne in praktične nasvete o tehnikah montaže:

1. 1. Obseg in načini montaže:

   Ta uvodni del določa namen standarda: zagotoviti jasne tehnične smernice o metodah pritrditve merilnikov pospeška na vibrirajočo površino za zagotovitev natančnih podatkov. Tukaj je predstavljena osrednja teza standarda: način pritrditve je ključni del merilnega sistema in neposredno določa najvišjo frekvenco, pri kateri je mogoče zbirati zanesljive podatke. Slaba tehnika pritrditve bo delovala kot mehanski filter, ki bo oslabil ali dušil visokofrekvenčne vibracije, preden jih bo mogoče izmeriti. V nadaljevanju so predstavljene primarne metode pritrditve, ki bodo podrobno ocenjene: pritrditev s čepi, lepljenje in magnetna pritrditev, s čimer bo določen okvir za preostali del dokumenta.

2. 2. Pritrditev čepov:

   Ta metoda je predstavljena kot optimalna, referenčna tehnika za pritrditev merilnika pospeška. Vključuje vrtanje luknje v konstrukcijo stroja, narez navoja in nato privijanje pritrdilnega čepa merilnika pospeška neposredno v luknjo. Standard določa, da mora biti pritrdilna površina čista, ravna in gladka, po potrebi pa mora biti površina strojno obdelana. Na podnožje senzorja je treba nanesti tanko plast silikonske masti ali podobne spojne tekočine, da se zapolnijo morebitne mikroskopske praznine, s čimer se poveča površina stika in izboljša prenos visokofrekvenčne energije. Ta metoda zagotavlja največjo možno togost pritrditve, kar posledično povzroči najvišjo nameščeno resonančno frekvenco. To zagotavlja, da lahko senzor natančno meri najširši možni razpon frekvenc, ne da bi resonanca same pritrditve pokvarila njegovo meritev. Velja za merilo za vse druge metode in je bistvena za trajne nadzorne namestitve, visokofrekvenčne diagnostične teste (kot so za ležaje in zobnike) in za kalibracijo senzorjev.

3. 3. Pritrditev z lepilom:

   Ta razdelek podrobno opisuje uporabo lepil kot poltrajne rešitve za pritrditev, ki se pogosto uporablja, kadar vrtanje v stroj ni praktično ali dovoljeno. Standard razlikuje med različnimi vrstami lepil. Za najboljše rezultate je priporočljivo uporabiti trdo, togo lepilo, kot je cianoakrilat ("super lepilo") ali dvokomponentni epoksi. Ključno načelo je uporaba minimalne količine lepila za ustvarjanje zelo tanke, togo vezne linije med podnožjem senzorja in površino stroja. Debelo ali mehko lepilo (kot silikonska guma) bo delovalo kot dušilec, kar bo močno omejilo visokofrekvenčni odziv. Če se pravilno izvede na ustrezno pripravljeni površini, lahko togo lepilo doseže uporabno frekvenčno območje, ki je skoraj tako visoko kot pri čepnem nosilcu, zaradi česar je primerna alternativa za številne diagnostične aplikacije. Standard zajema tudi uporabo lepilno pritrjenih podnožij, ki so majhne kovinske blazinice, prilepljene na stroj, da zagotovijo ponovljivo mesto za pritrditev senzorja, pritrjenega na čep.

4. 4. Magnetna pritrditev:

   To poglavje obravnava uporabo magnetnih podstavkov, ki so izjemno pogosti za prenosne, zbiranje podatkov na podlagi poti zaradi njihove priročnosti. Vendar standard poudarja, da ta priročnost prinaša znatno zmanjšanje kakovosti podatkov. Magnetni nosilec je sam po sebi manj tog kot nosilec s čepkom ali lepilom. Poleg tega magnet merilniku pospeška doda znatno maso. Ta kombinacija manjše togosti in večje mase dramatično zniža nameščeno resonančno frekvenco senzorskega sistema, kar močno omejuje uporabno zgornje frekvenčno območje meritve. Standard jasno določa, da so visokofrekostni podatki (običajno nad 2000 Hz), zbrani z magnetom, pogosto nezanesljivi. Zagotavlja praktične smernice za maksimiranje kakovosti magnetnega nosilca: uporabite močan, "dvopolni" magnet, zagotovite, da so kontaktne površine popolnoma čiste in ravne, ter pri pritrditvi magneta na napravo močno pritiskajte.

5. 5. Druge metode (sonde):

   Ta razdelek obravnava uporabo ročnih sond, pogosto imenovanih »stingerji«, ki se včasih uporabljajo za hitre preglede ali na težko dostopnih mestih. Standard to prakso močno odsvetuje za kakršno koli resno diagnostično delo. Človeško telo je zelo učinkovit nizkoprepustni filter in dušilec, zato je nemogoče držati sondo z enakomernim pritiskom ali pod popolnoma pravokotnim kotom. Posledično se je izkazalo, da je ta metoda zelo neponovljiva, njen frekvenčni odziv pa je močno omejen, pogosto na manj kot 1000 Hz. Čeprav bi sonda lahko potrdila prisotnost zelo velikih, nizkofrekvenčnih vibracij (kot je huda neuravnoteženost), je popolnoma neprimerna za zanesljivo analizo trendov ali za odkrivanje visokofrekvenčnih napak, kot so okvare ležajev in zobnikov.

6. 6. Priprava površine in polaganje kablov:

   Ta zadnji razdelek vsebuje ključne, praktične nasvete za zagotavljanje kakovosti podatkov, ne glede na uporabljeni način montaže. Poudarja, da mora biti površina za montažo ustrezno pripravljena. To vključuje zagotavljanje čim bolj ravne in gladke površine ter odstranitev morebitne barve, rje ali umazanije, da se zagotovi neposreden stik med kovino in kovino (ali med kovino in lepilom ter kovino). Za montažo s čepi določa potrebo po strojni obdelavi točkovne površine, če površina ni popolnoma ravna. Standard ponuja tudi pomembne smernice glede kabliranja senzorjev. Priporoča, da je kabel trdno pritrjen na konstrukcijo na kratki razdalji od senzorja. To zagotavlja razbremenitev priključka in, kar je še pomembneje, preprečuje premikanje kabla. Če se kabel med merjenjem vrti, lahko zaradi triboelektričnega učinka ustvari nizkofrekvenčni električni signal, ki lahko kontaminira pravi vibracijski signal in povzroči napačne podatke.

Ključni koncepti

• Frekvenčni odziv je ključnega pomena: Osrednja tema standarda je, da metoda pritrditve deluje kot mehanski filter. Slaba pritrditev (kot magnet) poveča maso in zmanjša togost, s čimer ustvari nizkoprepustni filter, ki prekine visokofrekvenčne vibracije, še preden lahko dosežejo senzor.
• Togost je najpomembnejša: Za natančen prenos visokofrekvenčnih vibracij mora biti povezava med senzorjem in strojem čim bolj toga in lahka. Zato je neposredna pritrditev s čepi boljša od vseh drugih metod.
• Kompromis med udobjem in natančnostjo: Standard jasno določa, da obstaja neposredna kompromisna rešitev. Magnetni nosilci so priročni za zbiranje podatkov na podlagi poti, vendar mora analitik sprejeti, da je uporabno frekvenčno območje ogroženo. Za analizo visokofrekvenčnih ležajev ali zobnikov je zelo priporočljivo nositi s čepi ali lepilom.
• Ponovljivost: Upoštevanje smernic standarda, kot je uporaba montažnih blazinic za ponovljivo namestitev senzorjev, je ključnega pomena za dobro analizo trendov, saj zagotavlja, da so spremembe podatkov posledica stanja stroja in ne sprememb v merilni tehniki.

← Nazaj na glavno kazalo