ISO 2041: Mechanical Vibration, Shock and Condition Monitoring – Vocabulary
ISO 2041 เป็นมาตรฐานคำศัพท์หลักของสาขาการสั่นสะเทือนเชิงกล ช็อก และการเฝ้าติดตามสภาพโดยทั่วไป ตามความเป็นจริง มันคือพจนานุกรมที่วินัยส่วนที่เหลือเขียนด้วย: แหล่งเดียว ที่มีอำนาจ ให้นิยามที่ตรงกันในระดับสากลสำหรับหลายพันคำศัพท์ที่ใช้ในการวัด การประมวลผลสัญญาณ การทดสอบ และการวินิจฉัย ขอบเขตของมันกว้างขึ้นมากกว่าศัพท์เฉพาะหัวข้อเช่น ISO 1940-2ซึ่งกำหนดศัพท์เฉพาะสำหรับการสมดุลเท่านั้น ISO 2041 ตรงกันข้าม สนับสนุนมาตรฐานการสั่นสะเทือนเกือบทั้งหมด ดังนั้นเมื่อเอกสารอ้างถึง "ความรุนแรงของการสั่นสะเทือน" "การเปลี่ยนแปลงชั่วขณะ" หรือ "สเปกตรัม" ความหมายที่แน่นอนของคำเหล่านั้นจึงได้รับการแก้ไขในที่เดียว วัตถุประสงค์นั้นเรียบง่าย แต่สำคัญ — เพื่อสร้างภาษาร่วมที่ชัดเจน เพื่อให้วิศวกร ผู้เชี่ยวชาญด้านความเชื่อถือได้ ช่างเทคนิค และนักวิจัยทั่วโลกสื่อสารอย่างไม่สับสน
1. เหตุใดมาตรฐานคำศัพท์จึงมีอยู่
การสั่นสะเทือนและการเฝ้าติดตามสภาพอยู่ที่จุดตัดของประเพณีวิศวกรรมหลายประการ — พลศาสตร์ การประมวลผลสัญญาณ วัสดุ ทฤษฎีการควบคุม และแนวทางปฏิบัติการบำรุงรักษา — และแต่ละประเพณีมาพร้อมกับนิสัยการพูดคุยของตัวเอง ถ้าไม่มีการจัดการ คำเดียวกันสามารถหมายถึงสิ่งที่แตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับตัวอักษรโรเตอร์ วิศวกรห้องทดลองทดสอบ และผู้วางแผนการบำรุงรักษา หมายเหตุในการวาดรูปที่ว่า "การสั่นสะเทือนสูงสุด" คลุมเครือ เว้นแต่ทุกคนจะเห็นด้วยว่านั่นหมายถึงพีค แบบจริง จากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด, หรือ อาร์เอ็มเอสISO 2041 ลบความคลุมเครือนั้นออกด้วยการกำหนดแต่ละคำศัพท์ครั้งเดียว โดยมีปริมาณ หน่วย และสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์หากเกี่ยวข้อง เนื่องจากมันคือ normative reference อ้างอิงโดยมาตรฐานอื่น การยอมรับนิยามของมันจึงไม่ใช่การอายเลว — มันคือสิ่งที่ทำให้เกณฑ์การยอมรับ สัญญา และรายงานการวินิจฉัยมีความสมบูรณ์ทางกฎหมายและทางเทคนิค
2. วิธีการจัดระเบียบมาตรฐาน
มาตรฐานจัดตั้งเป็นศัพท์เฉพาะขนาดใหญ่ที่มีโครงสร้าง โดยมีรายการจัดกลุ่มเป็นส่วนตามธีมเพื่อให้แนวคิดที่เกี่ยวข้องอยู่ด้วยกันและอ้างอิงถึงกันและกัน หัวข้อหลักและแนวคิดหลักที่แต่ละหัวข้อแก้ไข มีการอธิบายดังต่อไปนี้
1. แนวคิดพื้นฐาน
ส่วนนี้วางรากฐานสำหรับสาขาทั้งหมดด้วยการกำหนดความคิดทางกายภาพพื้นฐานที่สุด โดยกำหนดอย่างเป็นทางการ การสั่นสะเทือน เป็นการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปของขนาดของปริมาณที่อธิบายการเคลื่อนไหวหรือตำแหน่งของระบบเชิงกล เมื่อขนาดนั้นสลับกันมากกว่าและน้อยกว่าค่าเฉลี่ยบางค่า โดยแยกแยะการสั่นสะเทือนจาก shock — การกระตุ้นแบบชั่วขณะซึ่งสมดุลของระบบหรือจะถูกรบกวนในเวลาที่สั้นเมื่อเทียบกับระยะเวลาธรรมชาติของมัน — และจาก oscillationคำศัพท์ทั่วไปสำหรับปริมาณใดๆ ที่เปลี่ยนแปลงในลักษณะไปมานี้ อย่างสำคัญ มันยังกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพสามประการที่ควบคุมวิธีการสั่นสะเทือนของระบบใดๆ: mass (inertia), คุณสมบัติที่ต้านทานการเร่งความเร็ว; ความแข็ง, คุณสมบัติที่ต้านทานการเสียรูป; และ การลดแรงสั่นสะเทือนคุณสมบัติที่กระจายพลังงานและทำให้การสั่นสะเทือนอิสระสลายตัว เรื่องของ degrees of freedom — จำนวนพิกัดอิสระที่จำเป็นเพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของระบบ — นำเสนอไว้ด้วยในส่วนนี้
2. พารามิเตอร์ของการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก
บทนี้นิยามปริมาณต่างๆ ที่ใช้ในการวัดและอธิบายการเคลื่อนที่แบบสั่นสะเทือน ความถี่ คือจำนวนรอบของการเคลื่อนที่เป็นคาบที่เกิดขึ้นในหน่วยเวลา วัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz) แอมพลิจูด คือค่าสูงสุดของปริมาณที่แกว่งไปมา มาตรฐานจึงชี้แจงพารามิเตอร์การเคลื่อนที่หลักสามประการ ซึ่งสัมพันธ์กันโดยการหาอนุพันธ์และการหาปริพันธ์: การเคลื่อนย้าย (ระยะที่จุดเคลื่อนที่), ความเร็ว (มันเคลื่อนที่เร็วขนาดไหน) และ การเร่งความเร็ว (อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว สัมพันธ์โดยตรงกับแรงที่กระทำต่อระบบ) นอกจากนี้ยังนิยามวิธีที่แตกต่างกันในการหาปริมาณแอมพลิจูดสำหรับสัญญาณจริง: จากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด (การเคลื่อนที่ทั้งหมดจากค่าบวกสูงสุดไปถึงค่าลบสูงสุด), จุดสูงสุด (ค่าสูงสุดที่วัดจากศูนย์) และ (ค่ารากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสอง)เมตริกที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับความรุนแรงของการสั่นสะเทือนโดยรวม เนื่องจากสัมพันธ์กับเนื้อหาพลังงานของสัญญาณ นิยามเหล่านี้นำไปสู่ข้อจำกัดตามความเร็วของมาตรฐานความรุนแรงสมัยใหม่ เช่น ISO 20816 (ตัวสืบทดแทนของ ISO 10816 เก่า)
3. การติดตั้งเครื่องมือและการวัด
ส่วนนี้กำหนดศัพท์เทคนิคของอุปกรณ์ที่จับภาพสัญญาณการสั่นสะเทือน ตัวแปลงสัญญาณ ตัวแปลงสัญญาณ (หรือเซนเซอร์) นิยามว่าเป็นอุปกรณ์ที่แปลงปริมาณทางกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า มาตรฐานจึงนิยามเซนเซอร์การตรวจสอบเครื่องจักรที่พบได้บ่อยที่สุด ได้แก่ เครื่องวัดความเร่งเซนเซอร์สัมผัสที่วัดความเร่ง และเป็นประเภทสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปที่อเนกประสงค์ที่สุด และ โพรบวัดระยะใกล้ (โพรบกระแสน้ำวน) เซนเซอร์ที่ไม่สัมผัสที่วัดการกระจัดสัมพัทธ์ระหว่างปลายโพรบและเป้าหมายที่นำไฟฟ้า เช่น เพลาหมุน นอกจากนี้ยังครอบคลุมการปรับปรุงสัญญาณที่เกี่ยวข้อง — แอมพลิฟายเออร์ ตัวกรอง — และอุปกรณ์และซอฟต์แวร์ที่รวบรวมข้อมูล รวมทั้งตัววิเคราะห์ที่ประมวลผลและแสดงสัญญาณ ข้อมูลอ้างอิงเวลา เช่น เครื่องวัดรอบ อยู่ภายใต้ส่วนหัวข้อนี้ด้วย เนื่องจากแปลงการหมุนของเพลาเป็นพัลส์ครั้งต่อการปฏิวัติที่เป็นจุดเชื่อมโยงการวัดเฟส
4. การประมวลผลและการวิเคราะห์สัญญาณ
บทนี้นิยามศัพท์เทคนิคของคณิตศาสตร์ที่เปลี่ยนข้อมูลดิบเป็นข้อมูลวินิจฉัย มันระบุโดเมนหลักสองประการ: รูปคลื่นเวลากราฟแสดงแอมพลิจูดเทียบกับเวลา และ สเปกตรัม (กราฟโดเมนความถี่) กราฟแสดงแอมพลิจูดเทียบกับความถี่ การวิเคราะห์สเปกตรัม ถูกนิยามว่าเป็นกระบวนการแยกสัญญาณเวลาออกเป็นความถี่ที่เป็นส่วนประกอบ และอัลกอริทึมที่ดำเนินการดังกล่าวคือ FFT (การแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็ว)คุณลักษณะสเปกตรัมที่สำคัญนั้นถูกกำหนดไว้ที่นี่ด้วย: ฮาร์โมนิกส์ (จำนวนเต็มคูณของความถี่พื้นฐาน) และ แถบข้าง (ความถี่ที่ปรากฏสมมาตรรอบความถี่ศูนย์กลาง) เช่นเดียวกับแนวคิดต่างๆ ที่ปกป้องการวัดแบบดิจิทัลจากการบิดเบือน — การสร้างนามแฝงเนื้อหาความถี่ต่ำปลอมที่ปรากฏขึ้นเมื่ออัตราการสุ่มตัวอย่างต่ำเกินไป และ การสร้างหน้าต่างฟังก์ชันการถ่วงน้ำหนักที่นำไปใช้เพื่อลดการรั่วไหลของสเปกตรัม
5. ลักษณะเฉพาะของระบบ (การวิเคราะห์โมดัล)
ส่วนนี้นิยามคำศัพท์ที่อธิบายคุณสมบัติพลศาสตร์ที่แฝงอยู่ของโครงสร้าง ความถี่ธรรมชาติ เป็นความถี่ที่ระบบจะสั่นสะเทือนหากเคลื่อนตัวออกจากสภาวะสมดุลและปล่อยให้เคลื่อนที่อย่างอิสระ เมื่อความถี่การบังคับภายนอกตรงกับความถี่ธรรมชาติ เสียงก้อง เกิดขึ้น — นิยามว่าเป็นสภาวะของแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนสูงสุด บทนี้ยังนิยามภาษาของการวิเคราะห์โมดัลทดลอง รวมถึง โหมดรูปร่าง (รูปแบบลักษณะเฉพาะของการโก่งตัวที่โครงสร้างจะนำมาใช้ที่ความถี่ธรรมชาติที่กำหนด) และ ฟังก์ชันการตอบสนองความถี่ (FRF)การวัดความสัมพันธ์ของอินพุต-เอาต์พุตของระบบที่ใช้ในการแยกความถี่ธรรมชาติและการหน่วงของระบบ
6. การตรวจสอบสภาวะและการวินิจฉัย
บทสุดท้ายนี้นิยามคำศัพท์เบื้องหลังการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนในทางปฏิบัติต่อการบำรุงรักษา การตรวจสอบสภาพ เป็นกระบวนการตรวจสอบพารามิเตอร์ของสภาวะเครื่องจักร (ที่นี่คือการสั่นสะเทือน) เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญซึ่งบ่งชี้ถึงความเสียหายที่กำลังพัฒนาอยู่ จากการทำเช่นนั้น diagnostics เป็นกระบวนการใช้ข้อมูลที่ตรวจสอบเพื่อระบุความเสียหายเฉพาะ ตำแหน่ง และความรุนแรง มาตรฐานนี้ยังนำเสนอแนวคิดลักษณะการมองไปข้างหน้า prognostics — การพยากรณ์สภาวะเครื่องจักรในอนาคตและอายุการใช้งานที่เหลือ สุดท้าย มาตรฐานนี้นิยามตัวบ่งชี้ทางสถิติที่คำนวณจากสัญญาณการสั่นสะเทือนเพื่อจับความเสียหายของเบียริ่ง (ตลับลูกปืน) และเฟืองในขั้นตอนแรก โดยเฉพาะ ปัจจัยยอด and ความโด่ง.
3. ตำแหน่งของ ISO 2041 ในบรรดามาตรฐาน
ISO 2041 เป็นเจตนาเอกสารสนับสนุนมากกว่าขั้นตอนหรือรหัสการยอมรับ และบทบาทดังกล่าวให้ความสำคัญในสามลักษณะ:
- การสื่อสารข้ามศาสตร์: มันให้ภาษาทั่วไปสำหรับวิศวกรเครื่องกล ผู้เชี่ยวชาญด้านความน่าเชื่อถือ เทคนิเชียน ผู้สร้างเครื่องมือวัด และวิชาการ เพื่อให้คำศัพท์มีความหมายเดียวกันในสำนักงานออกแบบ ห้องปฏิบัติการทดลอง และเส้นทางการบำรุงรักษา
- อ้างอิงมาตรฐานหลักสำหรับมาตรฐานอื่น: เป็นมูลนิธิด้านศัพท์เทคนิคสำหรับเอกสาร ISO เกือบทั้งหมดเกี่ยวกับการสั่นและการตรวจสอบสภาพ มาตรฐานขั้นตอน — ISO 21940-11 ค่าเผื่อการสมดุล ขีดจำกัดความรุนแรง ISO 20816-3 ขั้นตอนการตรวจสอบ ISO 13373-1 และ ไอโอเอส 17359 แนวปฏิบัติการตรวจสอบสภาพ — ล้วนอาศัยคำจำกัดความของมาตรฐานดังกล่าว แทนที่จะให้นิยามใหม่คำศัพท์พื้นฐาน
- รากฐานการศึกษา: สำหรับผู้ใดที่เรียนรู้สาขาวิชานี้ มาตรฐานนี้เป็นแหล่งอ้างอิงที่มีอำนาจในการใช้ศัพท์เทคนิคที่ถูกต้อง และสอดคล้องกับความรู้ที่ผ่านการทดสอบในโครงการการรับรองบุคลากร เช่น ISO 18436-2.
4. การประยุกต์ศัพท์เทคนิคในงานภาคสนาม
มาตรฐานศัพท์เทคนิคจะมีประโยชน์อย่างแท้จริงเมื่อจำเป็นต้องเขียนผลลัพธ์หรือเปรียบเทียบผลลัพธ์ระหว่างบุคคล เมื่ออุปกรณ์พกพา เช่น บาลานเซ็ต-1A ถูกใช้เพื่อสมดุลพัดลมหรือปั๊มในลูกปืนของตัวเอง ปริมาณทุกอย่างที่มันรายงาน — แอมพลิจูด 1× และ เฟสความเร็วในหน่วยมิลลิเมตรต่อวินาที ความไม่สมดุลตกค้าง ความไม่สมดุล ตรวจสอบเมื่อเทียบกับเกรด ISO 21940-11 — มีความหมายตรงตามที่มาตรฐาน ISO 2041 กำหนดไว้ การให้นิยามร่วมกันนี้ทำให้สามารถอ่าน รายงานการวินิจฉัย ที่สร้างขึ้นในสถานที่ได้อย่างชัดเจนโดยวิศวกรด้านความน่าเชื่อถือบุคคลที่สามเมื่อเวลาผ่านไปหลายเดือน และทำให้นักวิเคราะห์สองคนที่ใช้อุปกรณ์ต่างกันตกลงกันได้ว่าเครื่องจักรผ่านการตรวจสอบหรือไม่ ในทางปฏิบัติ ศัพท์เทคนิคคือชั้นที่เงียบเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี ระหว่างทุกการวัด เปลี่ยนตัวเลขให้เป็นข้อความที่ทุกคนตีความแบบเดียวกัน
5. การเข้าถึงมาตรฐานที่สมบูรณ์
บทสรุปข้างต้นครอบคลุมโครงสร้างและคำศัพท์ที่กำหนดไว้ที่สำคัญที่สุด แต่ไม่ใช่ตัวแทนของเอกสารนั้นเอง เอกสาร ISO 2041 ฉบับเต็มประกอบด้วยชุดคำจำกัดความที่เป็นทางการอย่างสมบูรณ์ สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ หน่วย และการใช้คำที่ชัดเจนซึ่งมาตรฐานอื่นอ้างถึงเป็นบรรทัดฐาน เป็นสิ่งพิมพ์ที่มีลิขสิทธิ์และต้องซื้อจากองค์การมาตรฐานสากลหรือหน่วยงานมาตรฐานของประเทศที่ได้รับการอนุญาต ซึ่งได้รับการปรับปรุงเป็นระยะ ดังนั้นสำหรับงานตามสัญญาหรือการปฏิบัติตามข้อกำหนด คุณควรยืนยันเสมอว่าคุณกำลังทำงานจากฉบับปัจจุบันแล้ว แทนที่จะใช้สำเนาเก่า สำหรับการอ่านและการเรียนรู้ในทุกวัน รายการที่เกี่ยวข้องทั่วทั้งศัพท์เทคนิคนี้จะอธิบายแนวคิดแต่ละอย่างที่มาตรฐานนี้ตั้งชื่อให้
