ทำความเข้าใจการวิเคราะห์คำสั่งซื้อสำหรับเครื่องจักรความเร็วแปรผัน

คำจำกัดความ: การวิเคราะห์คำสั่งซื้อคืออะไร?

การวิเคราะห์คำสั่งซื้อ เป็นเทคนิคการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเฉพาะทางที่ใช้กับเครื่องจักรที่ทำงานด้วยความเร็วที่หลากหลาย แทนที่จะพล็อตแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนเทียบกับแกนความถี่คงที่ (หน่วยเป็นเฮิรตซ์หรือ CPM) เทคนิคนี้จะพล็อตแอมพลิจูดเทียบกับ "คำสั่ง" คำสั่ง เป็นทวีคูณของความเร็วในการหมุนหลักของเครื่องจักร ตัวอย่างเช่น ลำดับที่ 1 คือการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นที่ความเร็วในการทำงานพอดี (1x) ลำดับที่ 2 คือสองเท่าของความเร็วในการทำงาน (2x) เป็นต้น

เหตุใด FFT มาตรฐานจึงเป็นปัญหาสำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วแปรผัน?

การวิเคราะห์การแปลงฟูริเยร์แบบเร็ว (FFT) มาตรฐานทำงานโดยการสุ่มตัวอย่างข้อมูลในช่วงเวลาคงที่ ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วคงที่ อย่างไรก็ตาม หากความเร็วของเครื่องจักรเปลี่ยนแปลงในช่วงระยะเวลาที่เก็บข้อมูล สเปกตรัม FFT ที่ได้จะ "เลือนหายไป" ส่วนประกอบการสั่นสะเทือนที่เชื่อมโยงโดยตรงกับความเร็วในการทำงาน (เช่น ความไม่สมดุลที่ 1x) จะมีพลังงานกระจายไปทั่วช่องความถี่หลายช่องเมื่อความเร็วเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้เกิดจุดสูงสุดที่กว้างและมีแอมพลิจูดต่ำ ซึ่งอ่านค่าได้ยากและแสดงแนวโน้มได้อย่างแม่นยำ การวิเคราะห์ลำดับ (Order Analysis) ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อแก้ปัญหานี้โดยเฉพาะ

โซลูชัน: การติดตามคำสั่งซื้อ

การวิเคราะห์คำสั่งซื้ออาศัยเทคนิคที่เรียกว่า การติดตามคำสั่งซื้อ. สิ่งนี้ต้องใช้เซ็นเซอร์ตัวที่สอง เครื่องวัดรอบ (หรือ “tacho”) ซึ่งให้สัญญาณพัลส์หนึ่งครั้งต่อรอบจากเพลาที่กำลังหมุน เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนใช้สัญญาณ tacho นี้เป็นฐานเวลาแบบไดนามิก แทนที่จะสุ่มตัวอย่างข้อมูลตามนาฬิกาภายในที่คงที่ (เช่น ทุกมิลลิวินาที) เครื่องจะสุ่มตัวอย่างข้อมูลตามมุมการหมุนของเพลา (เช่น ทุกองศาการหมุน) กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การสุ่มตัวอย่างใหม่ในโดเมนมุม.

การซิงโครไนซ์ข้อมูลที่ได้มากับการเคลื่อนที่จริงของเพลา ทำให้สเปกตรัมที่ได้ออกมาเป็นลำดับ ไม่ใช่ความถี่ ในตอนนี้ หากเครื่องจักรเพิ่มความเร็วหรือลดความเร็วลง จุดสูงสุดของความไม่สมดุล 1 เท่าจะยังคงเป็นจุดสูงสุดที่ชัดเจนในถังลำดับที่ 1 ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหาการเลอะเทอะได้อย่างสมบูรณ์

การประยุกต์ใช้หลักของการวิเคราะห์คำสั่งซื้อ

การวิเคราะห์ลำดับเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเครื่องจักรใดๆ ที่ไม่ได้ทำงานด้วยความเร็วคงที่เพียงระดับเดียว การใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• การทดสอบยานพาหนะและเครื่องยนต์: วิเคราะห์การสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ ระบบส่งกำลัง และระบบส่งกำลังตลอดช่วงรอบต่อนาที
• กังหันลม: ความเร็วของโรเตอร์จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามความเร็วลม ทำให้การวิเคราะห์ลำดับเป็นสิ่งสำคัญ

– การวิเคราะห์การวิ่งขึ้นและลงของเครื่องจักร: การวิเคราะห์ข้อมูลการสั่นสะเทือนขณะเครื่องจักรกำลังสตาร์ทหรือดับเครื่องเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการระบุความเร็ววิกฤตและการสั่นพ้อง การวิเคราะห์ลำดับทำให้กราฟเหล่านี้ (เช่น กราฟโบดและกราฟวอเตอร์ฟอลล์) ชัดเจนและอ่านง่าย

• เครื่องจักรลูกสูบ: วิเคราะห์คอมเพรสเซอร์และเครื่องยนต์ที่ความเร็วชั่วขณะสามารถผันผวนได้
• เครื่องจักรกลหนัก: อุปกรณ์เคลื่อนย้ายดิน ยานพาหนะทำเหมือง และเครื่องจักรอื่นๆ ที่มีระบบขับเคลื่อนแบบความเร็วแปรผัน

ข้อมูลการวิเคราะห์คำสั่งซื้อจะแสดงอย่างไร?

โดยทั่วไปผลลัพธ์ของการวิเคราะห์คำสั่งซื้อจะถูกดูในหลายวิธี:

• สั่งซื้อสเปกตรัม: กราฟของแอมพลิจูดเทียบกับลำดับ คล้ายกับ FFT มาตรฐาน แต่มีลำดับอยู่บนแกน x
• แปลงน้ำตกหรือน้ำตก : กราฟ 3 มิติแสดงสเปกตรัมลำดับที่เรียงซ้อนกันเมื่อความเร็วของเครื่องจักรเปลี่ยนแปลง ภาพนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแอมพลิจูดของแต่ละลำดับเปลี่ยนแปลงไปตามรอบต่อนาที
• พล็อตเรื่องโบด: กราฟที่ใช้ในการทดสอบการวิ่งขึ้น/วิ่งลงที่แสดงแอมพลิจูดและเฟสของลำดับที่เฉพาะเจาะจง (โดยปกติคือ 1x และ 2x) เป็นฟังก์ชันของความเร็วเครื่องจักร
• แผนภาพแคมป์เบลล์: พล็อตเฉพาะที่ซ้อนทับเส้นคำสั่งไว้บนความถี่ธรรมชาติของระบบเพื่อระบุจุดเรโซแนนซ์ที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างชัดเจน (จุดที่เส้นคำสั่งตัดกับเส้นความถี่ธรรมชาติ)

การวิเคราะห์คำสั่งซื้อเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพและจำเป็นสำหรับการวินิจฉัยสุขภาพของเครื่องจักรที่ทำงานในช่วงความเร็วต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ

← กลับสู่ดัชนีหลัก