Časovna valovna oblika: temelj analize vibracij

Definicija: Kaj je časovna valovna oblika?

Spletna stran časovni val (znan tudi kot signal časovne domene) je surov, neobdelan signal iz pretvornika vibracij, kot je merilnik pospeška ali bližinska sonda. Gre za graf, ki prikazuje trenutno amplitudo vibracij na navpični osi (Y) v odvisnosti od časa na vodoravni osi (X). Je neposreden prikaz fizičnega gibanja stroja naprej in nazaj na lokaciji senzorja v kratkem času.

Vloga časovne valovne oblike v diagnostiki

Medtem ko frekvenčni spekter (FFT) Čeprav je časovna valovna oblika primarno orodje za diagnosticiranje večine napak strojev v ustaljenem stanju, je nepogrešljivo in dopolnilno orodje. FFT izračuna frekvenčno vsebino, *povprečeno* v času vzorca. Pri tem lahko včasih prikrije kratkotrajne, prehodne ali neperiodične dogodke. Vendar pa časovna valovna oblika natančno prikazuje, kaj se je zgodilo od trenutka do trenutka, zaradi česar je boljša za analizo:

• Impulzivni dogodki: Jasno kaže ostre udarce, ki so pogosto prvi znak okvar ležajev ali zobnikov.
• Modulacija in ritmi: Klasični vzorec vzpona in padca pretepanje je najbolj jasno vidno v časovni valovni obliki.
• Prehodni dogodki: Zajame lahko naključne, enkratne dogodke, ki bi jih v FFT-ju povprečili.
• Obrezovanje signala: Takoj pokaže, če je signal senzorja presegel vhodno območje analizatorja, kar bi razveljavilo FFT.
• Drgnjenja: Ostri, popačeni signali zaradi drgnjenja rotorja so pogosto najbolj očitni v valovni obliki.

Izkušen analitik vedno pregleda tako spekter kot časovno valovno obliko, da dobi popolno sliko o zdravju stroja.

Kako analizirati časovno valovno obliko

Analiza časovne valovne oblike vključuje preučevanje njene oblike in ključnih značilnosti.

1. Najvišja amplituda

Največja amplituda (vrh) v valovni obliki je neposredna mera največje sile ali napetosti dogodka. Visoka amplituda vrha v sicer nizkoenergijskem signalu je močan pokazatelj udarcev.

2. Celotna oblika

Zdrav, dobro uravnotežen stroj ima pogosto čisto, sinusoidno valovno obliko pri frekvenci delovne hitrosti. Popačenja v tej obliki kažejo na prisotnost drugih frekvenc ali sil. »Sploščen« ali »odrezan« videz je na primer klasičen znak mehanske ohlapnosti, kjer je gibanje komponente omejeno.

3. Ponavljajoči se vzorci in periodičnost

Z namestitvijo kazalcev na graf lahko analitik izmeri čas med ponavljajočimi se dogodki.

• Merjenje časa med glavnimi vrhovi daje obdobje osnovne vibracije, ki jo lahko invertiramo, da dobimo njeno frekvenco (frekvenca = 1 / periodo).
• Iskanje manjših, ponavljajočih se udarcev, ki se "jahajo" po glavni valovni obliki, lahko pomaga prepoznati natančno frekvenco okvar ležajev ali zobnikov.

4. Statistični parametri

Statistične vrednosti, izračunane iz časovne valovne oblike, so močni diagnostični kazalniki:

• RMS (koren povprečne kvadratne vrednosti): Meri celotno energijsko vsebnost signala.
• Vrstni faktor: Razmerje med amplitudo vrha in efektivno vrednostjo (RMS). Visok vršni faktor (>>3) kaže na prisotnost močnega udarca.
• Kurtoza: Mera "vrhunstva" signala. Visoka vrednost kurtoze je zelo občutljiva na napake ležajev v zgodnji fazi.

Valovna oblika proti spektru: Partnerstvo

Časovna valovna oblika in frekvenčni spekter sta dva različna pogleda na iste podatke in najbolje delujeta skupaj:

• Spletna stran spekter odlično ločuje več, tesno razporejenih, ustaljenih frekvenc.
• Spletna stran valovna oblika odlično prikazuje resnično amplitudo vplivov in naravo dogodkov v nestacionarnem stanju.

Spekter lahko na primer kaže povišano raven šuma, vendar bo valovna oblika razkrila, da je vzrok vrsta nizkoamplitudnih, ponavljajočih se udarcev zaradi razvijajoče se okvare ležaja.

← Nazaj na glavno kazalo