ISO 2041: การสั่นสะเทือนทางกล แรงกระแทก และการตรวจสอบสภาพ – คำศัพท์

สรุป

ISO 2041 เป็นมาตรฐานคำศัพท์หลักสำหรับสาขาการสั่นสะเทือน แรงกระแทก และการตรวจสอบสภาพ ขอบเขตของมาตรฐานนี้กว้างกว่ามาตรฐานอย่าง ISO 1940-2 ซึ่งมุ่งเน้นเฉพาะเรื่องสมดุล ISO 2041 ทำหน้าที่เป็นพจนานุกรมที่ครอบคลุม ให้คำจำกัดความที่แม่นยำสำหรับคำศัพท์หลายพันคำที่ใช้ในทุกสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง รวมถึงการวัด การวิเคราะห์ การทดสอบ และการวินิจฉัยโรค วัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้คือการสร้างภาษากลางที่ชัดเจนและชัดเจน เพื่อให้มั่นใจว่าผู้เชี่ยวชาญในสาขาที่เชื่อมโยงกันเหล่านี้จะสามารถสื่อสารกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้จัดเป็นอภิธานศัพท์ขนาดใหญ่ โดยคำศัพท์จะถูกจัดกลุ่มเป็นหมวดหมู่ย่อยๆ เพื่อช่วยในการค้นหาและทำความเข้าใจแนวคิดที่เกี่ยวข้อง หมวดหลักๆ ประกอบด้วย:

1. 1. แนวคิดพื้นฐาน:

   ส่วนนี้วางรากฐานสำหรับสาขาทั้งหมดโดยการกำหนดแนวคิดทางกายภาพพื้นฐานที่สุด โดยให้คำจำกัดความอย่างเป็นทางการ Vibration คือการเปลี่ยนแปลงขนาดของปริมาณตามเวลา ซึ่งอธิบายการเคลื่อนที่หรือตำแหน่งของระบบกลไก เมื่อขนาดมีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าค่าเฉลี่ยบางค่าสลับกัน ซึ่งทำให้แตกต่างจาก ช็อกซึ่งเป็นเหตุการณ์ชั่วคราวและ การแกว่งคำทั่วไปที่ใช้เรียกปริมาณใดๆ ที่แปรผันในลักษณะนี้ ที่สำคัญ คำนี้ยังนิยามคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานที่ควบคุมพฤติกรรมการสั่นสะเทือนของระบบใดๆ อีกด้วย: มวล (ความเฉื่อย), คุณสมบัติที่ต้านทานการเร่งความเร็ว; ความแข็ง (สปริง), คุณสมบัติที่ต้านทานการเสียรูป; และ การลดแรงสั่นสะเทือนคุณสมบัติที่กระจายพลังงานออกจากระบบ ทำให้เกิดการสั่นสลายตัว แนวคิดของ องศาแห่งความเป็นอิสระ ยังมีการแนะนำการกำหนดจำนวนพิกัดอิสระที่จำเป็นในการอธิบายการเคลื่อนที่ของระบบ

2. 2. พารามิเตอร์ของการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก:

   บทนี้จะอธิบายปริมาณสำคัญที่ใช้ในการวัดและอธิบายการเคลื่อนที่แบบสั่น พร้อมทั้งให้คำจำกัดความอย่างเป็นทางการสำหรับลักษณะสำคัญของการสั่น ความถี่ ถูกกำหนดให้เป็นจำนวนรอบของการเคลื่อนที่เป็นระยะๆ ที่เกิดขึ้นในหน่วยเวลา (วัดเป็นเฮิรตซ์ หรือ Hz) แอมพลิจูด คือค่าสูงสุดของปริมาณการแกว่ง จากนั้นมาตรฐานจะอธิบายพารามิเตอร์การเคลื่อนที่หลักสามประการ: การเคลื่อนย้าย (สิ่งของเคลื่อนที่ไปไกลแค่ไหน) ความเร็ว (มันเคลื่อนที่เร็วขนาดไหน) และ การเร่งความเร็ว (อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ซึ่งสัมพันธ์กับแรงที่กระทำต่อระบบ) หัวข้อนี้ยังให้คำจำกัดความวิธีการต่าง ๆ ในการวัดปริมาณแอมพลิจูดของสัญญาณไว้อย่างชัดเจน: จุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด (ค่าการเคลื่อนตัวรวมจากค่าบวกสูงสุดไปยังค่าลบสูงสุด) จุดสูงสุด (ค่าสูงสุดจากศูนย์) และ RMS (ค่าเฉลี่ยรากที่สอง)ซึ่งเป็นหน่วยวัดการสั่นสะเทือนโดยรวมที่ใช้กันทั่วไปที่สุด เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องกับปริมาณพลังงานของสัญญาณ

3. 3. เครื่องมือวัดและการวัด:

   หัวข้อนี้มุ่งเน้นไปที่คำศัพท์ของอุปกรณ์ที่ใช้ในการจับสัญญาณการสั่นสะเทือน โดยจะกำหนด ตัวแปลงสัญญาณ (หรือเซ็นเซอร์) เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแปลงปริมาณเชิงกล (การสั่นสะเทือน) ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจึงกำหนดประเภทของทรานสดิวเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจสอบเครื่องจักร ได้แก่ เครื่องวัดความเร่งซึ่งเป็นเซนเซอร์สัมผัสที่วัดความเร่งและเป็นเซนเซอร์ประเภทที่ใช้งานได้หลากหลายและพบได้ทั่วไปที่สุด และ โพรบวัดระยะใกล้ (หรือหัววัดกระแสวน) ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสที่วัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างหัววัดและเป้าหมายที่นำไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปคือเพลาหมุน ส่วนนี้ยังอธิบายเครื่องมือวัดที่เกี่ยวข้อง เช่น เครื่องขยายสัญญาณ ตัวกรอง และฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สำหรับการเก็บข้อมูล (เครื่องวิเคราะห์) ใช้ในการประมวลผลและแสดงสัญญาณ

4. 4. การประมวลผลและวิเคราะห์สัญญาณ:

   บทนี้จะอธิบายคำศัพท์สำหรับเทคนิคทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการแปลงข้อมูลการสั่นสะเทือนดิบให้เป็นข้อมูลการวินิจฉัย โดยจะอธิบายขอบเขตหลักสองประการของการวิเคราะห์ ได้แก่ รูปแบบคลื่นเวลาซึ่งเป็นกราฟของแอมพลิจูดเทียบกับเวลา และ สเปกตรัม (หรือกราฟโดเมนความถี่) ซึ่งแสดงแอมพลิจูดเทียบกับความถี่ มาตรฐานกำหนด การวิเคราะห์สเปกตรัม เป็นกระบวนการย่อยสลายสัญญาณเวลาให้เป็นความถี่ที่ประกอบกันขึ้น อัลกอริทึมทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ทำสิ่งนี้คือ FFT (การแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็ว)ส่วนนี้ยังกำหนดคุณลักษณะสเปกตรัมที่สำคัญ เช่น ฮาร์โมนิกส์ (จำนวนเต็มคูณของความถี่พื้นฐาน) และ แถบข้าง (ความถี่ที่ปรากฏรอบความถี่กลาง) นอกจากนี้ ยังกำหนดแนวคิดสำคัญสำหรับการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล เช่น การสร้างนามแฝง (รูปแบบหนึ่งของการบิดเบือนที่เกิดขึ้นหากอัตราการสุ่มตัวอย่างต่ำเกินไป) และ การสร้างหน้าต่าง (การประยุกต์ใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์เพื่อลดข้อผิดพลาดที่เรียกว่าการรั่วไหลของสเปกตรัม)

5. 5. ลักษณะเฉพาะของระบบ (การวิเคราะห์โมดัล):

   ส่วนนี้จะให้คำจำกัดความของคำศัพท์ที่ใช้อธิบายคุณสมบัติพลวัตโดยธรรมชาติของโครงสร้างเชิงกล โดยให้คำจำกัดความดังนี้ ความถี่ธรรมชาติ เป็นความถี่ที่ระบบจะสั่นสะเทือนหากถูกรบกวนจากตำแหน่งสมดุลแล้วปล่อยให้เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ เมื่อความถี่แรงบังคับจากภายนอกตรงกับความถี่ธรรมชาติ ปรากฏการณ์ของ เสียงก้อง เกิดขึ้น ซึ่งนิยามว่าเป็นสภาวะที่มีแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนสูงสุด ส่วนนี้ยังให้คำจำกัดความของคำศัพท์ที่ใช้ในการวิเคราะห์โมดัลเชิงทดลอง เช่น โหมดรูปร่าง (รูปแบบลักษณะเฉพาะของการโก่งตัวของโครงสร้างที่ความถี่ธรรมชาติเฉพาะ) และ ฟังก์ชันตอบสนองความถี่ (FRF)ซึ่งเป็นการวัดที่แสดงลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างอินพุตและเอาต์พุตของระบบ และใช้เพื่อระบุความถี่ธรรมชาติและคุณสมบัติการลดทอนของระบบ

6. 6. การติดตามและวินิจฉัยสภาพ:

   บทสุดท้ายนี้จะให้คำจำกัดความของคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนในทางปฏิบัติสำหรับการบำรุงรักษาเครื่องจักร โดยให้คำจำกัดความดังนี้ การตรวจสอบสภาพ เป็นกระบวนการตรวจสอบพารามิเตอร์สภาพเครื่องจักร (ในกรณีนี้คือการสั่นสะเทือน) เพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญซึ่งบ่งชี้ถึงข้อบกพร่องที่กำลังพัฒนา ต่อยอดจากสิ่งนี้ การวินิจฉัย หมายถึงกระบวนการใช้ข้อมูลที่ได้รับการตรวจสอบเพื่อระบุข้อบกพร่องเฉพาะ ตำแหน่ง และความรุนแรง มาตรฐานนี้ยังแนะนำแนวคิดขั้นสูงของ การพยากรณ์โรคซึ่งเป็นกระบวนการคาดการณ์สภาพในอนาคตของเครื่องจักรและอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ นอกจากนี้ยังมีคำจำกัดความสำหรับตัวบ่งชี้การวินิจฉัยที่สำคัญซึ่งคำนวณจากสัญญาณการสั่นสะเทือน เช่น ปัจจัยยอด and ความโด่งซึ่งเป็นหน่วยวัดทางสถิติที่ใช้ตรวจจับข้อบกพร่องของตลับลูกปืนและเกียร์ในระยะเริ่มต้น

ความสำคัญหลัก

• การสื่อสารแบบสหวิทยาการ: เป็นภาษากลางสำหรับวิศวกรเครื่องกล ผู้เชี่ยวชาญด้านความน่าเชื่อถือ ช่างเทคนิค และนักวิชาการ เพื่อสื่อสารกันอย่างมีประสิทธิผล
• เอกสารประกอบ: ถือเป็นข้อมูลอ้างอิงหลักสำหรับคำศัพท์ที่ใช้ในมาตรฐาน ISO อื่นๆ เกือบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบการสั่นสะเทือนและสภาพ เมื่อมาตรฐานอื่นใช้คำว่า "ความรุนแรงของการสั่นสะเทือน" จะมีการนิยามอย่างเป็นทางการใน ISO 2041
• มูลนิธิการศึกษา: สำหรับใครก็ตามที่กำลังเรียนรู้ด้านการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน มาตรฐานนี้ถือเป็นแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับคำศัพท์และคำจำกัดความที่ถูกต้อง

← กลับสู่ดัชนีหลัก