ทำความเข้าใจคีย์เฟสเซอร์
A คีย์เฟเซอร์ เป็นชื่อการค้าของ Bently Nevada สำหรับเซนเซอร์ที่ให้การอ้างอิงการจับเวลาแบบหมุนรอบต่อหนึ่งรอบจากเพลาหมุน แม้ว่า “Keyphasor” เป็นเครื่องหมายการค้า แต่คำนี้ถูกใช้อย่างทั่วไปในอุตสาหกรรมสำหรับตัวแปลงอ้างอิงเฟสที่เทียบเท่าใดๆ หรือ เครื่องวัดความเร็วรอบเซนเซอร์มักจะเป็นแบบ eddy-current โพรบวัดระยะใกล้ มุ่งไปที่คุณลักษณะที่ไม่ซ้ำกันเพียงชิ้นเดียวบนเพลา — ช่องคีย์ รอยบากหรือรูที่เจาะหรือพื้นผิวเรียบ ทุกครั้งที่คุณลักษณะนั้นเลื่อนผ่านปลายโพรบ แรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตจะสร้างพัลส์ที่คมชัดและเกิดซ้ำ ซึ่งทำเครื่องหมายตำแหน่งการหมุนที่แน่นอนของเพลา ณ ขณะนั้น
1. คำนิยาม: Keyphasor คืออะไร?
จากหน้าที่ พัลส์ Keyphasor เหมือนกับสัญญาณจากมาตรวัดรอบแบบออปติกที่ยิงบนเทปสะท้อนแสง ความแตกต่างคือเทคโนโลยีการตรวจจับและข้อเท็จจริงที่ว่า Keyphasor แบบโพรบความใกล้ชิดมักจะติดตั้งอย่างถาวรบนเครื่องจักรวิกฤต สิ่งที่สำคัญคือข้อมูลที่พัลส์นั้นให้มา มันกำหนด t = 0 สำหรับทุกรอบ ให้เครื่องวิเคราะห์จุดอ้างอิงเชิงมุมที่คงที่ ซึ่งจึงสามารถกำหนดเวลาตัวอย่างการสั่นสะเทือนทั้งหมด นั่นคือสิ่งที่แยกแยะความแตกต่างระหว่างร่องรอยการสั่นสะเทือนดิบจากบันทึกการวินิจฉัยที่ตีความได้อย่างเต็มที่
2. เหตุใดสัญญาณ Keyphasor จึงจำเป็น?
หลังจากสัญญาณการสั่นสะเทือนเอง Keyphasor น่าจะเป็นสัญญาณที่มีค่าที่สุดในการวินิจฉัยโรเตอร์ขั้นสูง มันปลดล็อคความสามารถหลายประการที่เป็นไปไม่ได้เลยกับข้อมูลแอมพลิจูดเพียงอย่างเดียว
การวัดเฟส
งานหลักของ Keyphasor คือเปิดใช้งานการวัด เฟส — ความสัมพันธ์ของเวลาระหว่างพัลส์และยอดของการสั่นสะเทือน 1× (ความเร็วรอบการทำงาน) การสั่นสะเทือน มุมเฟสนี้คือเฟสการตอบสนองของโรเตอร์เทียบกับพัลส์ — มันไม่ได้ชี้ไปที่จุดหนัก (ความไม่สมดุล) โดยตรง เนื่องจากการตอบสนองล่าช้ากว่าจุดหนักด้วยปริมาณที่ขึ้นอยู่กับว่าความเร็วรอบใกล้เคียงกับ เรโซแนนซ์ (จากใกล้ 0° เมื่ออยู่ต่ำกว่ามาก ผ่าน 90° เมื่ออยู่ที่จุดนั้น ไปจนถึงใกล้ 180° เมื่ออยู่สูงกว่า) บวกกับความล่าช้าของเครื่องมือวัด ดังนั้นมุมแก้ไขจึงได้มาจากวิธีสัมประสิทธิ์อิทธิพล (Influence Coefficient) (วิธีน้ำหนักทดลอง) และการอ่านค่าเฟสที่ทำซ้ำได้จึงขาดไม่ได้สำหรับ:
- การปรับสมดุล: ขั้นตอนการสมดุลทุกครั้ง บนเครื่องจักรหรือใน ภาคสนามอาศัยข้อมูลแอมพลิจูดและเฟสในการตัดสินใจว่าจะเพิ่มหรือลบ น้ำหนักแก้ไข.
- การวินิจฉัยความเสีย: ข้อบกพร่องเช่น การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง หรือ เพลาโค้ง มีลายเซ็นเฟสลักษณะเฉพาะที่ใช้เพื่อยืนยันการวินิจฉัย
หากคุณต้องการรวมหรือแก้ไขเวกเตอร์การสั่นสะเทือนด้วยตนเองเมื่อตีความการอ่านค่าเหล่านี้ โปรแกรม เครื่องคำนวณมุมเฟสการสั่น จัดการตรีโกณมิติ
การวัดความเร็วที่แม่นยำ
โดยการจับเวลาช่วงเวลาระหว่างพัลส์ เครื่องวิเคราะห์จะได้ความเร็วในการหมุน (RPM) ที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญพื้นฐานสำหรับการเชื่อมโยงความถี่การสั่นสะเทือนกับการเคลื่อนที่จริงของเพลา และสำหรับการแยกส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับเพลาจากส่วนประกอบอื่น ๆ
การวิเคราะห์อันดับ
การใช้ Keyphasor เป็นการอ้างอิงการจับเวลา ช่วยให้ เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ดำเนินการ การวิเคราะห์ออร์เดอร์. แทนที่จะเป็นสเปกตรัมที่มีแกนความถี่ (Hz) เครื่องวิเคราะห์จะแสดงสเปกตรัมแบบอันดับ (order-based spectrum) โดยที่ “อันดับ (order)” คือค่าทวีคูณของความเร็วรอบ (1×, 2×, 3× และอื่นๆ) สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างมากกับเครื่องจักรที่มีความเร็วรอบแปรผัน เพราะพีคของอันดับ — เช่น พีคความไม่สมดุลที่ 1× — จะคงตำแหน่งอยู่กับที่บนกราฟแม้ว่ารอบต่อนาที (RPM) จะเปลี่ยนไป ทำให้ติดตามแนวโน้มและรูปแบบต่างๆ ได้ง่ายขึ้นมาก
การสร้างแผนภาพขั้นสูง
สัญญาณ Keyphasor เป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับแผนภาพการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน:
- พล็อตโบด: แอมพลิจูดและเฟสเทียบกับความเร็ว ใช้ในการระบุ ความเร็ววิกฤต ระหว่างการสตาร์ตและการหยุด
- พล็อตแบบโพลาร์: มุมมองอื่นของข้อมูลการเร่งและการลดความเร็ว ติดตามขนาดและเฟสของเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเป็นเส้นโค้งเดียว
- พล็อตวงโคจร: สร้างจากชุดสเซนเซอร์ใกล้เคียง X-Y พัลส์ Keyphasor วางจุดปิดกั้นบนวงโคจรที่เผยให้เห็นทิศทางของการเดินหน้าของเพลาและช่วยในการวินิจฉัยปัญหา เช่น กระแสน้ำวนน้ำมัน หรือ รอยแตกของเพลา.
3. การติดตั้งและการตั้งค่า
การติดตั้งที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่ง เซนเซอร์ต้องติดตั้งอย่างแข็งแกร่งและมุ่งไปยังเหตุการณ์เดียว สะอาด และชัดเจนบนเพลา คุณลักษณะหลายอย่างหรือเครื่องหมายสะท้อนแสงที่สองทำให้เกิดการเรียกใช้สองครั้งและ RPM ที่ผิดพลาด ช่องว่างระหว่างปลายเซนเซอร์และเพลาต้องตั้งค่าให้อยู่ในช่วงเชิงเส้น และการส่งออกแรงดันไฟฟ้าต้องกำหนดค่าเพื่อให้ระบบการรวบรวมข้อมูลทำงานกับขอบที่สะอาดและคมชัดทุกช่วงเวลาที่หมุนวน พัลส์ที่อ่อนแอ มีเสียงรบกวน หรือไม่ต่อเนื่องทำให้เฟสเสียหายและทำลายการคำนวณทั้งหมดในด้านล่าง ดังนั้นการตรวจสอบคุณภาพพัลส์จึงเป็นเวลาที่ใช้อย่างดีก่อนการวิ่งด้วยการสมดุล
4. Keyphasor ในงานสนามจริง
บนเครื่องจักรเทอร์โบที่มีการติดตั้งถาวร Keyphasor เป็นช่องสัญญาณสเซนเซอร์ใกล้เคียงที่ตรึงไว้ เดินสายเข้าไปในระบบการตรวจสอบควบคู่กับสิ่ง หัววัดกระแสวนบนเครื่องจักรเอนกประสงค์ที่ไม่มีการติดตั้งดังกล่าว เครื่องวิเคราะห์พกพาจะนำการอ้างอิงต่อการหมุนวนเดียวกันไปยังงานด้วยตรวจวัดความเร็วแบบออปติคัลที่ทำงานจากแถบเทปสะท้อนแสง ช่องสัญญาณสอง Balanset-1A ทำงานแบบนี้: พัลส์แทคโคมิเตอร์ของมันให้ข้อมูลเฟสที่ซอฟต์แวร์ต้องการเพื่อคำนวณมวลและมุมของน้ำหนักสมดุลแต่ละตัวและเพื่อตรวจสอบ ความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ หลังการแก้ไข ไม่ว่าพัลส์จะมาจากเซ็นเซอร์ Keyphasor แบบในตัวหรือเซ็นเซอร์ออปติกแบบหนีบติด เครื่องหมายจังหวะนั้นคือแกนกลางของขั้นตอนการสมดุลและการวินิจฉัยทั้งหมด
