ISO 13373-1: การตรวจสอบสภาพและการวินิจฉัยเครื่องจักร – การตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือน – ส่วนที่ 1: ขั้นตอนทั่วไป

สรุป

ISO 13373-1 กำหนดขั้นตอนการวัดและวิเคราะห์การสั่นสะเทือนที่เป็นระบบและทำซ้ำได้ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมตรวจสอบสภาพ ทำหน้าที่เป็นคู่มือพื้นฐานสำหรับการตั้งค่าโปรแกรมตรวจสอบ ครอบคลุมทุกรายละเอียดตั้งแต่การเลือกจุดวัดและพารามิเตอร์ ไปจนถึงการรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์พื้นฐาน เป้าหมายคือเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลการสั่นสะเทือนที่รวบรวมได้มีความสอดคล้อง เชื่อถือได้ และเหมาะสมสำหรับการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพเครื่องจักรเมื่อเวลาผ่านไป มาตรฐานนี้ทำให้แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับ การรวบรวมข้อมูลตามเส้นทาง.

สารบัญ (โครงสร้างแนวคิด)

มาตรฐานนี้ให้คำแนะนำทีละขั้นตอนสำหรับการกำหนดกิจวัตรการตรวจสอบการสั่นสะเทือนที่แข็งแกร่ง:

1. 1. ขอบเขตและวัตถุประสงค์:

   บทพื้นฐานนี้กำหนดวัตถุประสงค์ของมาตรฐานไว้อย่างชัดเจน ซึ่งก็คือการกำหนดชุดขั้นตอนทั่วไป เป็นระบบ และทำซ้ำได้สำหรับกระบวนการตรวจสอบสภาพการสั่นสะเทือนทั้งหมด วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลการสั่นสะเทือนได้รับมาอย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ ทำให้เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ที่ต้องการ นั่นคือการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมแบบไดนามิกของเครื่องจักรเมื่อเวลาผ่านไป มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบให้เป็นแกนหลักของกระบวนการสำหรับการตั้งค่าโปรแกรมตรวจสอบการสั่นสะเทือนใหม่หรือการตรวจสอบโปรแกรมที่มีอยู่ โดยเน้นย้ำว่าการปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยให้องค์กรสามารถสร้างฐานข้อมูลประวัติการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรที่มีคุณภาพสูง ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่จำเป็นสำหรับการตรวจจับข้อบกพร่อง การวิเคราะห์แนวโน้ม และการวินิจฉัยโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ ชี้แจงว่าส่วนนี้ของมาตรฐานครอบคลุมระเบียบวิธีทั่วไป ขณะที่ส่วนถัดไป (เช่น ISO 13373-2) จะให้เทคนิคการวินิจฉัยโรคที่ละเอียดมากขึ้น

2. 2. การวัดและการเลือกเซนเซอร์:

   บทนี้จะเจาะลึกถึงการตัดสินใจที่สำคัญซึ่งเป็นรากฐานของการวัดการสั่นสะเทือนทุกประเภท บทนี้กำหนดแนวทางที่มีโครงสร้างในการเลือกจุดวัด โดยเน้นย้ำว่าจุดวัดควรอยู่ใกล้กับลูกปืนของเครื่องจักรมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อบันทึกแรงที่ส่งมาจากโรเตอร์ได้อย่างแม่นยำ บทนี้จะให้คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับทิศทางของการวัด (แนวนอน แนวตั้ง และแนวแกน) เพื่อให้แน่ใจว่าได้ภาพสามมิติที่สมบูรณ์ของการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร ส่วนสำคัญของส่วนนี้จะเน้นไปที่การเลือกเซ็นเซอร์ โดยอธิบายถึงข้อดีข้อเสียระหว่างทรานสดิวเซอร์แต่ละประเภท โดยเน้นย้ำว่า เครื่องวัดความเร่ง เป็นตัวเลือกที่พบได้บ่อยที่สุดเนื่องจากมีช่วงความถี่กว้างและความทนทาน แต่ยังมีการพูดถึงการใช้โพรบวัดความเร็วและแบบไม่สัมผัสอีกด้วย หัววัดระยะใกล้ สำหรับการใช้งานเฉพาะ สิ่งสำคัญคือ เน้นย้ำว่าคุณภาพของข้อมูลขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งเซ็นเซอร์โดยตรง โดยแนะนำให้ใช้ตัวยึดแบบถาวรเพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีคุณภาพสูงสุดและทำซ้ำได้มากที่สุด และอ้างอิงแนวทางโดยละเอียดใน ISO 5348.

3. 3. พารามิเตอร์การวัด:

   ส่วนนี้อาจกล่าวได้ว่าเป็นส่วนที่มีความซับซ้อนทางเทคนิคมากที่สุด เนื่องจากเป็นส่วนที่กำหนดการตั้งค่าภายในตัวรวบรวมข้อมูล ซึ่งจะกำหนดคุณภาพและประโยชน์ของข้อมูลสเปกตรัมและรูปคลื่น ส่วนนี้ให้รายละเอียดวิธีการเลือกพารามิเตอร์เหล่านี้โดยพิจารณาจากเครื่องจักรเฉพาะและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นที่กำลังตรวจสอบ พารามิเตอร์หลักที่ครอบคลุมประกอบด้วย:

   • ช่วงความถี่ (Fmax): มาตรฐานนี้อธิบายวิธีการเลือกความถี่สูงสุดสำหรับการวัด ซึ่งต้องสูงพอที่จะจับสัญญาณที่ต้องการได้ เช่น โทนความถี่สูงจาก ข้อบกพร่องของตลับลูกปืน หรือ ตาข่ายเฟืองโดยไม่สูงจนเกินไปจนมีเสียงรบกวนที่ไม่จำเป็น
   • Resolution: นี่หมายถึงจำนวนบรรทัดใน เอฟเอฟที สเปกตรัม มาตรฐานนี้ให้คำแนะนำในการเลือกความละเอียดที่เพียงพอสำหรับการแยกส่วนประกอบความถี่ที่อยู่ใกล้กัน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบุแถบข้างรอบความถี่ตาข่ายเฟือง หรือการแยกความแตกต่างระหว่างความเร็วในการทำงานที่อยู่ใกล้กันในเครื่องจักรหลายเพลา
   • ค่าเฉลี่ย: มาตรฐานนี้อธิบายการใช้การหาค่าเฉลี่ยสัญญาณเพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน และให้การวัดที่เสถียรและทำซ้ำได้มากขึ้น อธิบายประเภทของการหาค่าเฉลี่ยต่างๆ เช่น การหาค่าเฉลี่ย RMS และการรักษาค่าพีค รวมถึงช่วงเวลาที่ควรใช้วิธีการเหล่านี้
   • การสร้างหน้าต่าง: นี่อธิบายถึงความจำเป็นในการสมัคร ฟังก์ชันการสร้างหน้าต่าง (เช่นหน้าต่าง Hanning) ไปยังข้อมูลเวลา ก่อนที่จะดำเนินการ FFT เพื่อลดข้อผิดพลาดที่เรียกว่า การรั่วไหลของสเปกตรัม.
4. 4. ขั้นตอนการรวบรวมข้อมูล:

   บทนี้จะอธิบายตั้งแต่ขั้นตอนการตั้งค่าไปจนถึงขั้นตอนการปฏิบัติงาน โดยจะอธิบายขั้นตอนที่เข้มงวดสำหรับการรวบรวมข้อมูล ประเด็นหลักคือการทำให้มั่นใจว่าการวัดแต่ละครั้งสามารถเปรียบเทียบได้กับการวัดทั้งหมดในอดีตและอนาคต บทนี้เน้นการบันทึกสภาพการทำงานของเครื่องจักร ณ เวลาที่ทำการทดสอบ ซึ่งรวมถึงความเร็วในการหมุน โหลด อุณหภูมิ และตัวแปรอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพเหล่านี้อาจส่งผลต่อลักษณะการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรได้อย่างมีนัยสำคัญ และหากปราศจากบริบทนี้ การเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนอาจถูกตีความผิดว่าเป็นข้อบกพร่องที่กำลังเกิดขึ้น มาตรฐานนี้ยังกำหนดรายการตรวจสอบสำหรับการตรวจสอบความสมบูรณ์ของห่วงโซ่การวัดก่อนการรวบรวมข้อมูล เพื่อให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้อง สายเคเบิลอยู่ในสภาพดี และการตั้งค่าของตัวรวบรวมข้อมูลถูกต้อง

5. 5. การวิเคราะห์และประเมินข้อมูล:

   เมื่อรวบรวมข้อมูลคุณภาพสูงแล้ว บทนี้จะให้กรอบสำหรับการตีความ โดยทำให้แนวทางการประเมินแบบสองแฉกที่นำมาใช้ครั้งแรกในมาตรฐานต่างๆ เป็นทางการมากขึ้น เช่น ตามมาตรฐาน ISO 10816-1วิธีแรกคือ **การเปรียบเทียบขีดจำกัดสัมบูรณ์** ซึ่งค่าการสั่นสะเทือนแบบบรอดแบนด์ที่วัดได้จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับแผนภูมิความรุนแรงที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (เช่น จากชุดมาตรฐาน ISO 10816) เพื่อพิจารณาว่าเครื่องจักรอยู่ในสภาพ "ดี" "น่าพอใจ" หรือ "ไม่น่าพอใจ" วิธีที่สองซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าคือ **การวิเคราะห์แนวโน้ม** ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพล็อตค่าการวัดเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อสร้างเส้นฐานที่มั่นคง จากนั้นจึงมองหาความเบี่ยงเบนที่มีนัยสำคัญจากเส้นฐานนั้น มาตรฐานนี้เน้นย้ำว่าการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงมักมีความสำคัญมากกว่าค่าสัมบูรณ์ มาตรฐานนี้ให้วิธีการสำหรับการตั้งค่าระดับการแจ้งเตือน "Alert" และ "Trip" ที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล ตัวอย่างเช่น การตั้งค่าการแจ้งเตือนหากการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (เพิ่มขึ้น 100%) และการตั้งค่า Trip หากการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้นห้าเท่า (เพิ่มขึ้น 400%) จากเส้นฐานปกติ แม้ว่าค่าสัมบูรณ์จะยังคงอยู่ในโซนที่ยอมรับได้ก็ตาม

6. 6. การระบุความผิดพลาดพื้นฐาน:

   บทสุดท้ายนี้เป็นบทนำสู่กระบวนการวินิจฉัย แม้ว่าเนื้อหาหลักของส่วนที่ 1 จะเน้นที่การรวบรวมข้อมูลและการตรวจจับ แต่ส่วนนี้จะเชื่อมโยงไปยังการวินิจฉัยด้วยการอธิบายหลักการพื้นฐานที่ว่า ความผิดพลาดทางกลและไฟฟ้าที่แตกต่างกันก่อให้เกิดรูปแบบเฉพาะที่สามารถจดจำได้ในข้อมูลการสั่นสะเทือน บทนี้จะแนะนำแนวคิดของการเชื่อมโยงความถี่เฉพาะใน FFT spectrum ไปยังแหล่งที่มาทางกายภาพบนเครื่อง ตัวอย่างเช่น อธิบายว่าจุดสูงสุดที่เท่ากับหนึ่งเท่าของความเร็วในการทำงาน (1X) โดยทั่วไปแล้วบ่งชี้ถึง ความไม่สมดุลในขณะที่จุดสูงสุดที่ความเร็วในการวิ่ง 2 เท่า มักจะชี้ไปที่ การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องนอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าจุดสูงสุดความถี่สูงที่ไม่ซิงโครนัสสามารถเชื่อมโยงกับ ข้อบกพร่องของตลับลูกปืนบทนี้จะให้ความรู้พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับนักวิเคราะห์ในการเริ่มกระบวนการวิเคราะห์สาเหตุหลัก ซึ่งเป็นหัวข้อของมาตรฐานขั้นสูงในชุด ISO 13373

แนวคิดหลัก

• ความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำ: แก่นกลางของมาตรฐาน โปรแกรมตรวจสอบจะไร้ประโยชน์หากไม่ได้รวบรวมข้อมูลอย่างสอดคล้องกัน ISO 13373-1 กำหนดกฎเกณฑ์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้
• คุณภาพข้อมูล: มาตรฐานนี้เน้นย้ำปัจจัยต่างๆ ที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพข้อมูล โดยเฉพาะการติดตั้งเครื่องแปลงสัญญาณและการเลือกการตั้งค่าการวัดที่เหมาะสม (เช่น ช่วงความถี่ ความละเอียด)
• มูลนิธิเพื่อโครงการ: มาตรฐานนี้ไม่ใช่คู่มือการวินิจฉัยที่บอกวิธีการระบุข้อบกพร่องเฉพาะเจาะจง แต่เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญที่บอกวิธีการ *รวบรวมข้อมูล* ที่ถูกต้องสำหรับการวินิจฉัย (ซึ่งครอบคลุมอยู่ในมาตรฐานอื่นๆ เช่น ISO 13373-2 และ ISO 3)

← กลับสู่ดัชนีหลัก