Förstå stötpulsmetoden (SPM)
1. Definition: Vad är stötpulsmetoden?
Den Stötpulsmetoden (SPM) är en specialiserad och patentskyddad tillståndsövervakningsteknik som främst används för att detektera och analysera tillståndet hos rullningslager. Det är en typ av vibrationsanalys men skiljer sig från traditionella spektralanalys i sin metodologi.
SPM fokuserar på att mäta de högfrekventa stötvågor eller spänningsvågor som genereras när ett rullande element i ett lager passerar över en defekt (som en spricka eller ett fragment). Ett felfritt lager producerar ett rent, tyst stötpulsmönster, medan ett skadat lager producerar starka, distinkta stötpulser som lätt kan detekteras.
2. Hur SPM fungerar
Kärnan i SPM-tekniken är en specialiserad accelerometer och mätmetodik:
- Avstämd accelerometer: SPM använder en specialiserad accelerometer som är inställd för att resonera vid en mycket hög frekvens (vanligtvis runt 32 kHz). Denna resonans fungerar som en mekanisk förstärkare, vilket gör sensorn extremt känslig för de högfrekventa, lågenergiska stötar som genereras av lagerdefekter.
- Stötpulsdetektering: Instrumentet mäter de transienta stötvågor som genereras av stötar. Det är specifikt utformat för att reagera på tryckvågen från själva stöten, inte den resulterande vibrationen.
- Signalbehandling: Råsignalen bearbetas för att producera två nyckelvärden:
- Mattvärde (dBc): Detta representerar bakgrundsnivån av stötpulser. Det är en indikator på det övergripande smörjtillståndet. Ett högt värde på mattan tyder på dålig smörjning, vilket orsakar en kontinuerlig, grov rullande kontakt.
– Maximalt värde (dBm): Detta representerar den högsta stötpulsen som detekterats under mätperioden. Ett högt maxvärde är en tydlig indikator på en fysisk defekt, såsom en spricka eller flagna.
- Datanormalisering: En viktig del av SPM-metoden är att de råa decibelvärdena normaliseras baserat på lagrets storlek (axeldiameter) och rotationshastighet. Detta gör att systemet kan ge en enkel, färgkodad tillståndsbedömning (grön, gul, röd) som är lätt att tolka.
3. SPM vs. Kuvertanalys
SPM är konceptuellt likt Kuvertanalys (eller demodulering), vilket är en annan vanlig teknik för att upptäcka lagerfel. Båda metoderna är utformade för att extrahera de repetitiva, lågenergiska effekterna av lagerfel från maskinens bullriga bakgrundsvibrationer.
- SPM: Använder en resonanssensor för att mekaniskt förstärka signalen och fokuserar på stötvågornas amplitud (dBc/dBm).
- Kuvertanalys: Använder en standardaccelerometer och applicerar ett digitalt bandpassfilter på signalen. Den analyserar sedan frekvensspektrumet för den omslutna signalen för att identifiera de specifika lagerfelfrekvenserna (BPFO, BPFI, etc.).
Båda är mycket effektiva tekniker. Enveloppanalys kan ofta ge en mer detaljerad diagnos (t.ex. att skilja ett fel på den inre lagerbanan från ett fel på den yttre lagerbanan), medan SPM ofta beröms för sin enkelhet, repeterbarhet och effektivitet vid upptäckt av smörjproblem.
4. Tillämpningar
SPM är ett kraftfullt verktyg för alla typer av prediktivt underhållsprogram, särskilt för:
- Tidig upptäckt av lagerfel: Den kan upptäcka lagerdefekter i ett mycket tidigt skede, vilket ger gott om tid att planera och schemalägga ett utbyte.
- Tillståndsbaserad smörjning: Genom att övervaka "mattvärdet" kan tekniker varnas när ett lager behöver smörjas och bekräfta att smörjningen var effektiv.
- Långsamgående maskiner: Eftersom det är så känsligt för stötar kan SPM vara mycket effektivt för att övervaka tillståndet hos lager med mycket låg hastighet, vilket kan vara en utmaning för traditionell vibrationsanalys.