Topp- kontra topp-till-topp-amplitud i vibrationsanalys

Definition: Att skilja mellan topp och topp-till-topp

Topp (Pk) och Topp-till-topp (Pk-Pk) är två av de primära sätten att kvantifiera amplituden, eller magnituden, hos en vibrationssignal. Även om de är nära besläktade mäter de olika aspekter av vågformen och används för olika diagnostiska ändamål.

Toppamplitud (Pk)

Toppvärdet representerar vågformens maximala avvikelse från dess noll- eller jämviktsposition i en riktning (antingen positiv eller negativ). Det fångar det enskilt mest intensiva ögonblicket i vibrationscykeln. Om vågformen är symmetrisk kommer de positiva och negativa toppvärdena att vara desamma.

Topp-till-topp (Pk-Pk) amplitud

Topp-till-topp-värdet är det totala avståndet eller den totala förskjutningen mätt från vågformens maximala positiva topp till den maximala negativa toppen. Det representerar hela rörelseomfånget eller den totala utvikningen för den vibrerande komponenten under en cykel.

För en enkel, symmetrisk sinusvåg är förhållandet enkelt:

Topp-till-topp = 2 × Topp

För de komplexa vågformer som finns i verkliga maskiner kanske detta enkla förhållande dock inte stämmer om signalen inte är symmetrisk runt nollinjen.

När man ska använda toppmätning (Pk)

Toppamplitud är mest användbar för att indikera nivån av kortvariga händelser eller stötar med hög energi. Det är ett mått på den maximala spänningen eller kraften som appliceras på en komponent. Därför är toppmätningar särskilt värdefulla för:

• Upptäcka effekter: En sprucken kugghjulstand, ett allvarligt lagerfel eller lösa delar kommer att generera skarpa stötar som orsakar höga toppvärden i tidsvågformen.
• Bedömning av stress: Eftersom spänning ofta är relaterad till den maximala nedböjningen kan toppvärdet vara en bättre indikator på potentiellt utmattningsbrott än ett medelvärde som RMS.
• Ställa in skyddslarm: För vissa maskiner kan larm ställas in på toppvärden för att skydda mot plötsliga, skadliga händelser.

Toppvärden används vanligtvis vid analys av accelerationssignaler, eftersom detta belyser de impulsiva krafterna i maskinen.

När man ska använda topp-till-topp-mätning (Pk-Pk)

Topp-till-topp-amplitud är den valda mätningen när det primära problemet är total förskjutning eller rörelse av en komponent. Dess viktigaste tillämpning är:

• Avståndsanalys: Pk-Pk-förskjutning används för att avgöra om en roterande axel rör sig tillräckligt för att komma i kontakt med stationära delar som lagerhus eller tätningar. Det ger ett direkt mått på det fysiska utrymmet som upptas av den vibrerande delen.
• Övervakning av axelvibrationer: För kritiska turbomaskiner som övervakas med närhetsprober specificeras vibrationsgränser och larm nästan alltid i topp-till-topp-förskjutning (t.ex. i mil eller mikrometer).
• Analys av låghastighetsmaskiner: På mycket långsamtgående maskiner är komponenternas totala rörelse ofta den viktigaste hälsoindikatorn.

Jämförelse med RMS

Det är viktigt att jämföra dessa mätningar med RMS (rotmedelvärdeskvadrat) värde, som mäter vibrationens totala energiinnehåll.

• RMS är bäst för att övervaka maskinens övergripande hälsa och uppfyller internationella standarder för vibrationsintensitet.
• Topp är bäst för att upptäcka impulsiva händelser och bedöma maximal stress.
• Topp-till-topp är bäst för att utvärdera total rörelse och fritt utrymme.

En omfattande analys innebär ofta att man tittar på alla tre parametrarna. Förhållandet mellan toppvärdet och RMS-värdet, känt som Crest-faktor, är i sig en kraftfull diagnostisk indikator. En hög Crest Factor indikerar förekomsten av skarpa stötar i signalen, även om den totala energin (RMS) är låg, vilket ofta pekar på tidiga lager- eller kugghjulsfel.

← Tillbaka till huvudmenyn