ISO 5348: Mekanisk vibration och stöt – Mekanisk montering av accelerometrar

Sammanfattning

ISO 5348 är en grundläggande och mycket praktisk standard för alla vibrationsanalytiker. Den tar upp en kritisk faktor som direkt påverkar datakvaliteten: hur accelerometer är fysiskt fäst vid maskinen. Standarden specificerar olika monteringsmetoder och beskriver hur varje metod påverkar mätningens frekvensrespons. Att följa vägledningen i ISO 5348 är avgörande för att erhålla noggranna och repeterbara vibrationsdata, särskilt vid mätning av högfrekventa vibrationer.

Innehållsförteckning (konceptuell struktur)

Standarden är strukturerad för att ge tydliga, praktiska råd om monteringstekniker:

1. 1. Omfattning och monteringsmetoder:

   Detta inledande avsnitt fastställer standardens syfte: att ge tydlig, teknisk vägledning om metoder för att fästa accelerometrar på en vibrerande yta för att säkerställa korrekta data. Standardens centrala tes introduceras här: monteringsmetoden är en kritisk del av mätsystemet och bestämmer direkt den högsta frekvensen vid vilken tillförlitlig data kan samlas in. En dålig monteringsteknik kommer att fungera som ett mekaniskt filter, vilket dämpar eller dämpar högfrekventa vibrationer innan de kan mätas. Avsnittet introducerar sedan de primära monteringsmetoderna som kommer att utvärderas i detalj: stiftmontering, självhäftande montering och magnetisk montering, vilket etablerar ramverket för resten av dokumentet.

2. 2. Montering av bult:

   Denna metod presenteras som den optimala referenstekniken för montering av accelerometer. Den innebär att man borrar ett hål i maskinstrukturen, gängar det med en gänga och sedan skruvar fast accelerometerns monteringsstift direkt i hålet. Standarden specificerar att monteringsytan måste vara ren, plan och slät, med en punktbearbetad yta om det behövs för att uppnå detta. Ett tunt lager silikonfett eller liknande kopplingsvätska bör appliceras på sensorns bas för att fylla eventuella mikroskopiska hålrum, maximera ytans kontaktyta och förbättra överföringen av högfrekvent energi. Denna metod ger högsta möjliga monteringsstyvhet, vilket i sin tur resulterar i den högsta monterade resonansfrekvensen. Detta säkerställer att sensorn noggrant kan mäta det bredaste möjliga frekvensområdet utan att dess mätning störs av själva monteringens resonans. Den anses vara riktmärket för alla andra metoder och är avgörande för permanenta övervakningsinstallationer, högfrekventa diagnostiska tester (som för lager och kugghjul) och för sensorkalibrering.

3. 3. Självhäftande montering:

   Detta avsnitt beskriver användningen av lim som en semipermanent monteringslösning, som ofta används när det inte är praktiskt eller tillåtet att borra i maskinen. Standarden skiljer mellan olika typer av lim. För bästa resultat rekommenderas ett hårt, styvt lim, såsom cyanoakrylat ("superlim") eller en tvåkomponents epoxi. Nyckelprincipen är att använda en minimal mängd lim för att skapa en mycket tunn, styv bindningslinje mellan sensorns bas och maskinytan. Ett tjockt eller mjukt lim (som silikongummi) fungerar som en dämpare, vilket kraftigt begränsar högfrekvensresponsen. När det utförs korrekt på en korrekt förberedd yta kan ett styvt självhäftande fäste uppnå ett användbart frekvensområde som är nästan lika högt som ett bultfäste, vilket gör det till ett gångbart alternativ för många diagnostiska tillämpningar. Standarden täcker också användningen av självhäftande baser, vilka är små metalldynor limmade på maskinen för att ge en repeterbar plats för att fästa en bultfästessensor.

4. 4. Magnetisk montering:

   Detta kapitel diskuterar användningen av magnetiska baser, vilket är extremt vanligt för bärbara, ruttbaserad datainsamling på grund av deras bekvämlighet. Standarden betonar dock att denna bekvämlighet medför en betydande kostnad för datakvaliteten. Ett magnetiskt fäste är i sig mindre styvt än ett stift- eller självhäftande fäste. Dessutom tillför magneten betydande massa till accelerometern. Denna kombination av lägre styvhet och högre massa sänker dramatiskt sensorsystemets monterade resonansfrekvens, vilket allvarligt begränsar det användbara övre frekvensområdet för mätningen. Standarden klargör att högfrekventa data (vanligtvis över 2 000 Hz) som samlas in med en magnet ofta är otillförlitliga. Den ger praktisk vägledning för att maximera kvaliteten på ett magnetiskt fäste: använd en stark "tvåpolig" magnet, se till att kontaktytorna är helt rena och plana och applicera ett fast tryck när du fäster magneten på maskinen.

5. 5. Andra metoder (sonder):

   Detta avsnitt behandlar användningen av handhållna sonder, ofta kallade "stingers", som ibland används för snabba kontroller eller i svåråtkomliga områden. Standarden avråder starkt från denna praxis för allt seriöst diagnostiskt arbete. Människokroppen är ett mycket effektivt lågpassfilter och dämpare, och det är omöjligt att hålla en sond med jämnt tryck eller i en perfekt vinkelrät vinkel. Som ett resultat visar sig denna metod vara mycket oupprepbar och dess frekvensrespons är kraftigt begränsad, ofta till mindre än 1 000 Hz. Även om en sond kan bekräfta förekomsten av en mycket stor, lågfrekvent vibration (som en allvarlig obalans), är den helt olämplig för tillförlitlig trendanalys eller för detektering av högfrekventa fel som lager- och kugghjulsdefekter.

6. 6. Ytbehandling och kabeldragning:

   Detta sista avsnitt ger viktiga, praktiska råd för att säkerställa datakvalitet, oavsett vilken monteringsmetod som används. Det betonar att monteringsytan måste förberedas ordentligt. Detta inkluderar att säkerställa att ytan är så plan och slät som möjligt, och att all färg, rost eller smuts avlägsnas för att säkerställa direkt metall-mot-metall-kontakt (eller metall-till-lim-mot-metall). För montering av stift specificeras behovet av att en punktyta bearbetas om ytan inte är helt plan. Standarden ger också viktig vägledning om sensorkablage. Den rekommenderar att kabeln fästs ordentligt vid strukturen på kort avstånd från sensorn. Detta ger dragavlastning för kontakten och, ännu viktigare, förhindrar kabelrörelse. Om en kabel tillåts att röra sig under mätning kan den generera en lågfrekvent elektrisk signal på grund av den triboelektriska effekten, vilket kan förorena den verkliga vibrationssignalen och leda till felaktiga data.

Viktiga begrepp

• Frekvensomfång är nyckeln: Standardens centrala tema är att monteringsmetoden fungerar som ett mekaniskt filter. En dålig montering (som en magnet) ökar massan och minskar styvheten, vilket skapar ett lågpassfilter som stänger av högfrekventa vibrationer innan de ens hinner nå sensorn.
• Styvhet är avgörande: För att överföra högfrekventa vibrationer korrekt måste anslutningen mellan sensorn och maskinen vara så styv och lätt som möjligt. Det är därför en direkt stiftmontering är överlägsen alla andra metoder.
• Avvägning mellan bekvämlighet och noggrannhet: Standarden tydliggör att det finns en direkt avvägning. Magnetiska fästen är praktiska för ruttbaserad datainsamling, men analytikern måste acceptera att det användbara frekvensområdet äventyras. För analys av högfrekventa lager eller kugghjul är en stift- eller självhäftande montering starkt att föredra.
• Repeterbarhet: Att följa standardens riktlinjer, såsom att använda monteringsplattor för repeterbar sensorplacering, är avgörande för god trendanalys, eftersom det säkerställer att förändringar i data beror på maskinens skick, inte variationer i mättekniken.

← Tillbaka till huvudmenyn