அதிர்வில் ஃபேஸ் கோணத்தைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
Phase angle — இதன் பரந்த கருத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது phase — என்பது சிகரத்தின் கோண நிலை, பாகைகளில் 0 முதல் 360 வரை அளவிடப்படுகிறது vibration சுழலும் ஷாஃப்ட்டில் உள்ள ஒரு சுற்றுக்கு ஒரு முறை குறிப்பு குறியீட்டுடன் ஒப்பிடுகையில். அந்த குறிப்பு வருவது ஒரு tachometer அல்லது keyphasor. மற்றொரு வழியில், ஃபேஸ் கோணம் ஒரே அதிர்வெண்ணில் உள்ள இரண்டு அதிர்வு சமிக்ஞைகளுக்கு இடையேயான காலநேர உறவை வெளிப்படுத்துகிறது. எவ்வாறாயினும் இது “எப்போது” என்பதை வழங்குகிறது, இது நிறைவு செய்கிறது amplitude — “எவ்வளவு” — மற்றும் இவ்விரண்டும் சேர்ந்து அளவு மற்றும் திசை இரண்டையும் கொண்ட முழுமையான அதிர்வு வெக்டரை உருவாக்குகின்றன. ஃபேஸ் கோணம் இதற்கு இன்றியமையாதது சுழலி சமநிலை, அங்கு திருத்த எடைகளை எங்கு வைக்க வேண்டும் என்பதை இது தீர்மானிக்கிறது; இதற்கு critical speed identification, where a 180° shift confirms resonance; மற்றும் குறைபாடு கண்டறிதலுக்கு, அங்கு தனித்துவமான ஃபேஸ் வடிவங்கள் ஒரு குறைபாட்டை மற்றொன்றிலிருந்து பிரிக்கின்றன. ஃபேஸை அகற்றினால் கண்டறிதல் மற்றும் திருத்தும் பணியின் பெரும் பகுதி வெறுமனே சாத்தியமற்றதாகிவிடுகிறது.
1. கீஃபேசருடன் ஒப்பிட்டு ஃபேஸை அளவிடுதல்
The reference system
- குறிப்பு குறி: a strip of பிரதிபலிக்கும் நாடா அல்லது ஷாஃப்ட்டில் ஒரு பள்ளம்.
- Sensor: குறி ஒவ்வொரு முறை கடந்து செல்லும்போதும் அதைக் கண்டறியும் ஒரு ஒளியியல் அல்லது காந்த டாக்கோமீட்டர்.
- Once-per-revolution pulse: 0° அடிப்படையை வரையறுக்கும் நிகழ்வு.
- அதிர்வு காலநேரம்: பதிலளிக்கப்படும் கேள்வி — அந்த குறியுடன் ஒப்பிடுகையில் சிகர அதிர்வு எப்போது நிகழ்கிறது?
- Angular measurement: பதில், 0 முதல் 360 வரை பாகைகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
Sign convention
- 0° குறிப்பு-குறி நிலைக்கு ஒத்துப்போகிறது.
- Direction பொதுவாக சுழற்சியின் திசையில் அதிகரிக்கிறது.
- Example: 90° ஃபேஸ் என்பது, குறிப்பு குறி சென்சாரைக் கடந்து சென்ற பிறகு கால்-சுழற்சிக்குப் பிறகு அதிர்வு சிகரம் வருகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.
பகுப்பாய்வி டாக்கோமீட்டர் பல்ஸுக்கும் அதிர்வு சிகரத்துக்கும் இடையேயான தாமதத்தை அளவிடுவதால், அந்த பல்ஸ் தொடரின் தரம் கீழ்நிலையில் உள்ள அனைத்தையும் நிர்வகிக்கிறது — இதை அளவிடல் சவால்களின் கீழ் நாம் மீண்டும் பார்க்கிறோம்.
2. கிரிட்டிகல் பயன்பாடுகள்
சமநிலைப்படுத்துதல் — மிக முக்கியமான பயன்பாடு
ஃபேஸ் தான் கனமான இடத்தை, எனவே திருத்தத்தை சுட்டிக்காட்டுகிறது. நடைமுறை நேரடியானது:
- இதன் ஃபேஸை அளவிடுங்கள் unbalance-induced 1× vibration.
- ஃபேஸ் கனமான இடத்தின் கோண இருப்பிடத்தைக் குறிக்கிறது.
- The சரிசெய்யல் எடை கனமான இடத்திற்கு எதிராக சுமார் 180° இல் வைக்கப்படுகிறது.
- பயனுள்ள சமநிலைப்படுத்துதலுக்கு சுமார் ±5–10° ஃபேஸ் துல்லியம் தேவை.
- ஃபேஸ் இல்லாமல், சமநிலைப்படுத்துதல் சாத்தியமற்றது — எந்த திசையில் திருத்த வேண்டும் என்பதை அறிய வழியில்லை.
Critical-speed identification
அதிர்வெண் ஒத்திசைவின் (resonance) உறுதியான அடையாளம் வீச்சம் (amplitude) உயர்வு மட்டுமல்ல, கட்ட மாற்றமே (phase shift) ஆகும்:
- நெருக்கடி வேகத்திற்குக் (critical speed) கீழே, கட்டம் (phase) ஒப்பீட்டளவில் மாறாமல் இருக்கும்.
- நெருக்கடி வேகத்தைக் கடந்து செல்வது சிறப்பியல்பு கொண்ட 180° கட்ட மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது.
- அதற்கு மேலே, கட்டம் அதன் நெருக்கடிக்குக் கீழ் மதிப்பிலிருந்து 180° விலகி அமைகிறது.
- அந்த கட்ட மாற்றம் ஒரு Bode plot is the reliable indicator.
- வீச்ச உச்சம் மட்டுமே போதாது; அதனுடன் கட்ட மாற்றமும் இணைந்திருக்க வேண்டும்.
குறைபாடு நির்ணயம்
Unbalance: கட்டம் நிலையானதாகவும் மீண்டும் நிகழ்த்தக்கூடியதாகவும் இருக்கும், நெருக்கடிக்குக் கீழ் உள்ள அனைத்து வேகங்களிலும் ஒரே மதிப்பைத் தக்கவைக்கும், மேலும் கனமான-புள்ளியின் (heavy-spot) இடத்தைக் குறிக்கும்.
Misalignment: தாங்கிகளுக்கு (bearings) இடையே சிறப்பியல்பு கட்ட உறவுகளைக் காட்டுகிறது — அச்சு (axial) அளவீடுகள் இயக்கி மற்றும் இயக்கி-அல்லாத முனைகளில் பெரும்பாலும் 180° வேறுபாட்டில் இருக்கும், மேலும் ஆரை (radial) கட்ட வடிவம் சீரமைப்பின்மை (misalignment) வகையை அடையாளம் காண உதவுகிறது.
Shaft crack: 1× மற்றும் 2× கூறுகளின் கட்டம் தொடக்கம் மற்றும் நிறுத்தத்தின் போது மாறுகிறது, வெறும் சமனிலையின்மையிலிருந்து (unbalance) வேறுபட்டு செயல்படுகிறது; அந்த மாறுபாடு தண்டு (shaft) சுழலும்போது விரிசல் “மூச்சுவிடுவதை” பிரதிபலிக்கிறது.
Looseness: அளவீடுகளுக்கு இடையே ±30–90° அலையக்கூடிய சீரற்ற, நிலையற்ற கட்டத்தை உருவாக்குகிறது. அந்த மீண்டும்-நிகழ்த்த-முடியாத் தன்மையே நோயறிதல் குறிப்பாகும்.
3. Phase Between Two Measurement Points
இரண்டு இடங்களில் கட்டத்தை ஒப்பிடுவது ஒரு கட்டமைப்பு அல்லது ரோட்டார் (rotor) ஒட்டுமொத்தமாக எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது.
ஒத்த-கட்டத்தில் (0° வேறுபாடு)
- இரு புள்ளிகளும் ஒரே நேரத்தில் ஒரே திசையில் ஒன்றாக நகர்கின்றன.
- Indicates a rigid connection or a below-resonance mode.
- நெருக்கடி வேகத்திற்குக் கீழே இயங்கும் ஒரே ரோட்டாரில் உள்ள இரண்டு தாங்கிகளுக்கு பொதுவானது.
எதிர்-கட்டத்தில் (180° வேறுபாடு)
- புள்ளிகள் எதிரெதிராக நகர்கின்றன — ஒன்று உயரும்போது மற்றொன்று தாழ்கிறது.
- Indicates a mode-shape node between them, or operation above resonance.
- Diagnostic for இணை சமநிலையின்மை மற்றும் சில சீரமைப்பின்மை வடிவங்களுக்கும்.
90° வேறுபாடு (கால்-கட்டம், quadrature)
- புள்ளிகள் ஒன்றையொன்று கால் சுழற்சியால் பின்தங்குகின்றன — ஒன்று உச்சத்தை அடையும்போது மற்றொன்று பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்கிறது.
- வட்ட அல்லது நீள்வட்ட இயக்கத்தைக் குறிக்கலாம், இது ஒரு தண்டில் தெரியும் orbit.
- அதிர்வெண் ஒத்திசைவுகளில் அல்லது குறிப்பிட்ட தாங்கு வடிவியல்களில் பொதுவானது.
4. Measurement Challenges
கட்டம் எவ்வளவு துல்லியமாக இருக்க வேண்டும்?
- Balancing: ±5–10°.
- Critical-speed work: ±10–20° ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கது.
- குறைபாடு நির்ணயம்: ±15–30° பெரும்பாலும் போதுமானது.
What affects accuracy
- டாக்கோமீட்டர் (tachometer) தரம்: ஒரு தெளிவான ஒரு-சுழற்சிக்கு-ஒரு-முறை துடிப்பு (once-per-revolution pulse) அவசியம்.
- Reference-mark position: குறி பாதுகாப்பாகவும் தெளிவாகத் தெரியும்படியும் இருக்க வேண்டும்.
- Signal quality: நல்ல சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் (signal-to-noise ratio) கட்டத்தை நிலையாக வைத்திருக்கிறது.
- Filtering: filters கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டிய தங்கள் சொந்த கட்ட மாற்றங்களை அறிமுகப்படுத்தலாம்.
- வேக நிலைத்தன்மை: அலையும் வேகம் கட்ட அளவீட்டை மங்கலாக்குகிறது.
Common errors
- மாறிய ஒரு குறிப்பு குறி — டேப் உரிதல் அல்லது இடம்மாற்றப்பட்ட குறி.
- A misaligned or intermittent tachometer.
- குறைந்த சமிக்ஞை வீச்சம், இங்கு இரைச்சல் கட்ட மதிப்பீட்டில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
- தவறான அதிர்வெண் கூறில் கட்டத்தைப் படிப்பது.
5. திசையன் பகுப்பாய்வில் (Vector Analysis) கட்டம்
Polar representation
ஒரு அதிர்வு அளவீடு இயல்பாகவே ஒரு திசையன் ஆகும்: அளவு என்பது வீச்சம், கோணம் என்பது கட்டம். அதை ஒரு polar plot சமநிலைப்படுத்தலின் (balancing) போது மறுமொழியை காட்சிப்படுத்தவும் கண்காணிக்கவும் இது நிலையான வழியாகும்.
Vector addition
Vector addition — ஒவ்வொரு சோதனை-எடை கணக்கீட்டிற்கும் பின்னால் உள்ள கணிதம் — வீச்சம் மற்றும் கட்டம் இரண்டும் தேவை, ஏனெனில் இரண்டு திசையன்கள் எவ்வாறு இணைகின்றன என்பதை கட்டம் நிர்வகிக்கிறது:
- 0° இல் அவை எண்கணித முறையில் கூட்டப்படுகின்றன.
- At 180° they subtract.
- At any other angle, full vector mathematics applies.
6. நடைமுறை கள பணிப்பாய்வு (Field Workflow)
ஒரு உண்மையான இயந்திரத்தில், கட்டத்தைப் பிடிப்பது என்பது சாதனத்தின் சொந்த தாங்கிகளில் இயக்க வேகத்தில் வேலை செய்யும் ஒரு கையடக்க இரு-சேனல் பகுப்பாய்வியின் (two-channel analyser) பணியாகும். அந்த Balanset-1A அதன் லேசர் டாக்கோமீட்டரின் பல்ஸுக்கு எதிராக 1× அலைவீச்சு மற்றும் கட்டத்தை வாசிக்கிறது, மேலும் மென்பொருள் அந்த வெக்டரை ஒவ்வொன்றின் நிறை மற்றும் கோணமாக மாற்றுகிறது trial weight உறுதிப்படுத்துவதற்கு முன் திருத்த நிறையும் மீதமுள்ள ஏற்றத்தாழ்வு. ஒரு முடிவைச் சரிபார்க்க அதிர்வு வெக்டர்களை கையால் இணைக்க அல்லது தீர்க்க விரும்பினால், vibration phase angle calculator அதே வெக்டர் கணிதத்தைச் செய்கிறது.
7. கட்டத்தை ஆவணப்படுத்துதல் மற்றும் தெரிவித்தல்
Standard format
- “அலைவீச்சு @ கட்டம்” என அறிக்கையிடவும் — எடுத்துக்காட்டாக, “5.2 mm/s @ 47°”.
- பொருத்தமான இடத்தில் அதிர்வெண்ணைச் சேர்க்கவும்: “5.2 mm/s @ 47° at 1×”.
- குறிப்பைக் குறிப்பிடவும், அதாவது கோணம் அளவிடப்படும் keyphasor நிலை.
Phase plots
- வேகத்திற்கு எதிரான கட்டம் — Bode வரைபடத்தின் கீழ் தடம்.
- Phase versus frequency.
- Polar plots for balancing.
- Phase maps for இயக்க விலகல் வடிவம் analysis.
கட்ட கோணம் என்பது ஒரு மூல அலைவீச்சை முழுமையான அதிர்வு வெக்டராக மாற்றும் நேரப் பரிமாணம் ஆகும். இது எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது, விளக்கப்படுகிறது மற்றும் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதை — பேலன்சிங்கில், அதிர்வுறு அதிர்வெண் அடையாளம் காண்பதில் மற்றும் கோளாறு கண்டறிதலில் — தேர்ச்சி பெறுவது மேம்பட்ட அதிர்வு பகுப்பாய்வுக்கும் ரோட்டர் இயக்கவியல் மற்றும் இயந்திர நிலையின் எந்தவொரு உறுதியான மதிப்பீட்டிற்கும் அடிப்படையாகும்.
