Razumevanje analizatorja vibracij
1. Definicija: Kaj je analizator vibracij?
A Analizator vibracij je elektronski instrument, ki se uporablja za merjenje, shranjevanje in prikazovanje podrobnih vibracije podatke iz strojev. Uporablja se za poglobljeno vibracijska diagnostika ko morate razumeti ne le “koliko vibracij”, temveč tudi “kaj točno se dogaja” v stroju.
Za razliko od preprostega vibrometer ki običajno zagotavlja eno skupno vrednost, analizator vibracij zajame vibracijski signal in uporabi obdelavo signala, predvsem Hitra Fourierjeva transformacija (FFT), da signal razdeli na frekvence. Tako dobljeni spekter pomaga prepoznati vzorce, povezane z napakami, kot so neravnovesje, neusklajenost, okvare ležaja in druge težave.
2. Katere podatke zagotavlja analizator vibracij
Analizator vibracij je dragocen, ker lahko isti signal vibracij prikaže v različnih “pogledih”. Vsak pogled odgovori na drugačno diagnostično vprašanje:
- Splošna raven vibracij: ena integrirana vrednost v določenem frekvenčnem pasu, ki se pogosto uporablja za hitre preglede stanja in trende.
- Časovni val: surovega vibracijskega signala v odvisnosti od časa. Ta prikaz je uporaben za razumevanje oblike in stabilnosti vibracij ter za odkrivanje nesinusoidnega obnašanja.
- Spekter FFT: amplituda vibracij v odvisnosti od frekvence. To je glavni pogled, ki se uporablja za ugotavljanje, “katere frekvence obstajajo” in kako je energija porazdeljena.
- Komponenta za hitrost teka (1x): komponenta vibracij je sinhronizirana s hitrostjo vrtenja rotorja. To je ključna referenca za številne diagnoze vrtečih se strojev.
- Harmonika hitrosti teka: komponente vibracij pri večkratnikih hitrosti vrtenja (2x, 3x itd.). S prikazom harmonskih lahko na enem mestu hitro primerjate prispevek več harmonskih.
- Referenca hitrosti in faze: številne diagnostične in uravnoteževalne naloge zahtevajo natančno merjenje hitrosti in referenčno fazo iz tahometer.
3. Kako analizator vibracij spremeni meritve v diagnostične informacije
Analizator zbira signal vibracij iz senzorjev (najpogosteje merilnik pospeška) in ga nato obdela v programski opremi:
- Pridobivanje signalov: analizator zajame signal vibracij (časovni potek) in lahko meri na enem ali več kanalih za primerjavo različnih točk na istem stroju.
- Frekvenčna analiza (FFT): surovo obliko valovanja pretvori v frekvenčni spekter z uporabo Hitra pretvorba (FFT) da bi razkrili diskretne komponente in harmonične komponente.
- Sinhrona obdelava s tahometrom: če se uporablja fazna referenca, lahko analizator izlušči komponento 1x in sestavi sinhronizirane diagrame za en obrat rotorja, kar je tudi osnova za nekatere harmonske poglede.
- Nastavitev in nadzor meritev: uporabnik izbere merilne parametre (frekvenčno območje, čas zajema in druge nastavitve obdelave, kot so okna).
4. Sestavni deli sistema za analizo vibracij
Celoten sistem za analizo vibracij običajno vključuje:
- Analizator / zbiralnik podatkov: strojna oprema, ki sprejema signale senzorjev in zagotavlja merilne funkcije.
- Senzorji: običajno . merilniki pospeška. Glede na naloge in vrsto stroja se lahko uporabljajo tudi drugi senzorji (npr. bližinske sonde).
- Tahometer / referenčna faza: potrebne za merjenje hitrosti in funkcije, povezane s fazami (1x, harmonske, izravnava, sinhrone meritve).
- Gostiteljska programska oprema: programska oprema v osebnem računalniku, ki se uporablja za prikaz grafikonov, shranjevanje rezultatov, primerjavo meritev v daljšem časovnem obdobju in izdelavo poročil.
5. Primer: Funkcije za analizo vibracij v programski opremi Balanset-1A
Balanset-1A je dvokanalni računalniški sistem za uravnoteženje rotorja in merjenje vibracij. Poleg funkcij uravnoteženja zagotavlja tudi orodja za merjenje in analizo vibracij, in sicer Način merjenja vibracij in . Način grafikonov.
5.1 Način merilnika vibracij: digitalne vrednosti + valovanje in spekter
V načinu merilnika vibracij programska oprema prikaže celotne vibracije in komponento vibracij 1x (s fazo, če se uporablja tahometer). Na istem zaslonu lahko prikažete tudi prikaz valovne oblike in spektra.

5.2 Način grafikonov: štiri vrste grafikonov za poglobljeno analizo
Način Diagrami se uporablja, kadar želite grafično analizo dveh kanalov. Na voljo so štiri vrste grafov:
- Splošna funkcija časa vibracij (časovni potek celotne vibracije)
- 1x karte vibracij sinhronizirano na en obrat rotorja
- Harmonike 1x vibracij (harmonske komponente hitrosti teka)
- Spekter FFT (prikaz spektra z zgoraj prikazano obliko valovanja)
Splošna funkcija časa vibracij
Ta graf prikazuje, kako se vibracije spreminjajo skozi čas. Uporaben je za ocenjevanje stabilnosti in ugotavljanje sprememb med intervalom merjenja.

1x diagrami vibracij (sinhroni pogled)
Ta pogled prikazuje vibracije 1x v enem obratu rotorja. Sinhroniziran je s fazno oznako iz tahometra in se uporablja, kadar je treba analizirati vibracije, vezane na hitrost delovanja.

Harmonike 1x vibracij
Ta pogled prikazuje harmonske komponente, povezane s hitrostjo vožnje. Pomaga primerjati ravni harmoničnih v enem samem grafikonu.

Pogled spektra FFT
Ta pogled prikazuje spekter vibracij, ki je glavno orodje za prepoznavanje frekvenčnih komponent in znakov napak. Nad spektrom je prikazana oblika valovanja za dodaten kontekst.

5.3 Tipičen potek meritev (praktični pogled)
Tipičen potek dela na terenu je preprost:
- Na merilne točke stroja namestite senzorje vibracij.
- Namestite tahometer in na rotor namestite odsevni trak (fazni znak), kadar so potrebne funkcije sinhronizacije faz / 1x.
- Na merilno enoto Balanset-1A priključite senzorje in merilno enoto povežite s prenosnim računalnikom z operacijskim sistemom Windows.
- Za hiter pregled odprite način merilnika vibracij, za poglobljeno analizo pa uporabite način grafikonov (celotna oblika valovanja, grafikoni 1x, harmonske, spekter).
- Meritve shranite in jih uporabite za primerjavo v daljšem časovnem obdobju in poročanje.
6. Vloga analitika
Tudi pri zmogljivem analizatorju je rezultat odvisen od pravilne nastavitve in interpretacije meritev. Analizator zagotavlja podatke (valovne oblike, spektre in sinhronizirane diagrame), strokovnjak pa določi, kaj podatki pomenijo za stanje stroja in kakšni ukrepi so potrebni.