Vibrationsspektrumet: En diagnostisk färdplan

Definition: Vad är ett spektrum?

A vibrationsspektrum (eller frekvensspektrum) är ett diagram som visar de individuella frekvenser som utgör en komplex vibrationssignal. Det är det enskilt mest kraftfulla verktyget för att diagnostisera maskinfel. Spektrumet skapas genom att ta en rå tidsvågform signal och bearbetar den med en Snabb Fouriertransform (FFT) algoritm. Det resulterande diagrammet visar vibrationsamplituden på den vertikala (Y) axeln och frekvensen på den horisontella (X) axeln.

Varför Spectrum är nyckeln till diagnostik

En maskins vibration är en blandning av många olika signaler som uppträder samtidigt. Tidsvågformen visar denna blandade signal, men spektrumet fungerar som ett prisma och separerar den i sina distinkta komponenter. Detta är avgörande eftersom olika mekaniska och elektriska fel genererar vibrationer vid specifika, förutsägbara frekvenser. Genom att titta på topparna i spektrumet kan en utbildad analytiker identifiera grundorsaken till ett problem med hög säkerhet.

Hur man läser ett vibrationsspektrum

Ett spektrumdiagram innehåller en mängd information. De viktigaste elementen att undersöka är:

1. Frekvensen (X-axeln)

Denna axel visar "vad" som vibrerar. Det kan visas i olika enheter, såsom Hertz (Hz), Cycles Per Minute (CPM) eller Orders (multiplar av körhastigheten). Platsen för en topp på denna axel är den primära ledtråden till dess källa.

2. Amplituden (Y-axeln)

Denna axel visar "hur mycket" vibration som uppstår vid en given frekvens. Amplituden indikerar händelsens allvar. Den kan mätas i enheter av förskjutning, hastighet eller acceleration och kan visas på en linjär eller logaritmisk skala.

3. Topparna

Varje topp i spektrumet representerar en specifik, periodisk händelse som inträffar i maskinen. Att tolka ett spektrum är processen att matcha dessa toppar med kända felfrekvenser.

Vanliga mönster i ett spektrum och vad de betyder

Analytiker letar efter karakteristiska mönster för att diagnostisera fel:

• En enda hög topp vid 1x varv/min: Detta är den klassiska signaturen rotorns obalans.
• En dominant topp vid 2x varv/min: Ofta åtföljt av hög axial vibration är detta en stark indikator på axelfeljustering.
• En serie hastighetsövertoner (1x, 2x, 3x, 4x…): Detta mönster är den primära indikatorn på mekanisk glapp.
• Högfrekventa toppar, inte heltal: Dessa motsvarar ofta de beräknade felfrekvenserna för rullande elementlager.
• En högfrekvent topp med sidband: En topp vid kugghjulets nätfrekvens (GMF) omgiven av mindre toppar (sidband) fördelade med kugghjulets driftshastighet är ett definitivt tecken på en växelfel.
• Ett förhöjt "bullergolv": En bredbandig ökning av spektrumets baslinjeenergi kan indikera friktion, skav eller kavitation i pumpar.

Vikten av baslinje och trender

Ett enda spektrum ger en ögonblicksbild av en maskins hälsa vid en viss tidpunkt. Den verkliga kraften i spektralanalys kommer från att jämföra det aktuella spektrumet med ett baslinjespektrum taget när maskinen var känd för att vara i gott skick. Genom att trenda amplituderna för specifika toppar över tid kan analytiker spåra ett fels utveckling från dess tidigaste stadier, vilket möjliggör planerat, proaktivt underhåll långt innan ett fel inträffar.

← Tillbaka till huvudmenyn