ทำความเข้าใจเฟสในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: เฟสการสั่นสะเทือนคืออะไร?

เฟส คือการวัดที่อธิบายความสัมพันธ์ของจังหวะเวลาระหว่างสัญญาณสองสัญญาณ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าจังหวะเวลาของสัญญาณการสั่นสะเทือนเทียบกับจุดอ้างอิงเฉพาะบนเพลาหมุน เป็นการวัดว่าการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นที่ใดเมื่อเทียบกับการหมุนของเพลา โดยทั่วไปเฟสจะวัดเป็นองศา ตั้งแต่ 0° ถึง 360° ซึ่งหมายถึงการหมุนรอบแกนเพลาหนึ่งรอบเต็ม

ในขณะที่แอมพลิจูดบอกเราว่าเครื่องจักรสั่นสะเทือน “มากน้อยเพียงใด” และความถี่บอกเราว่า “เร็วเพียงใด” เฟสบอกเราว่า “เครื่องจักรเคลื่อนที่อย่างไร” ซึ่งทำให้เฟสเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการแยกแยะความแตกต่างระหว่างความผิดพลาดต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นที่ความถี่เดียวกัน

เฟสวัดอย่างไร?

ในการวัดเฟส จำเป็นต้องมีสัญญาณสองสัญญาณ:

1. สัญญาณการสั่นสะเทือน: นี่คือสัญญาณหลักจากเครื่องวัดความเร่งหรือเครื่องวัดระยะใกล้ที่วัดการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร
2. สัญญาณอ้างอิง: นี่คือพัลส์จับเวลาหนึ่งครั้งต่อการปฏิวัติที่จัดทำโดย เครื่องวัดรอบมาตรวัดรอบจะเล็งไปที่เทปสะท้อนแสงหรือคีย์เวย์บนเพลา โดยสร้างพัลส์ที่แม่นยำทุกครั้งที่เครื่องหมายอ้างอิงนั้นผ่านเซ็นเซอร์

จากนั้นเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนจะวัดค่าหน่วงเวลาระหว่างพัลส์ของเครื่องวัดรอบและค่าพีคบวกแรกของสัญญาณการสั่นสะเทือนที่ความถี่เฉพาะ (โดยปกติคือ 1x ความเร็วรอบ) เครื่องจะแปลงค่าหน่วงเวลานี้เป็นมุม ซึ่งเป็นค่าเฟสที่อ่านได้ ค่าเฟสที่อ่านได้ 90° หมายความว่าค่าพีคของการสั่นสะเทือนเกิดขึ้นหนึ่งในสี่ของรอบหลังจากเครื่องหมายอ้างอิงผ่านเครื่องวัดรอบ

พลังการวินิจฉัยของการวิเคราะห์เฟส

เฟสไม่ใช่แค่ตัวเลข แต่มันให้ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับลักษณะของการเคลื่อนที่ การวิเคราะห์เฟส ณ ตำแหน่งต่างๆ บนเครื่อง ช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถยืนยันหรือตัดการวินิจฉัยเฉพาะออกไปได้

การยืนยันความไม่สมดุล

กรณีทั่วไปของความไม่สมดุลแบบธรรมดาจะแสดงค่าเฟสที่ใกล้เคียงกัน (โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง ±30°) เมื่อวัดในทิศทางรัศมีเดียวกัน (เช่น แนวนอน) บนตลับลูกปืนทั้งสองของโรเตอร์ ซึ่งหมายความว่าโรเตอร์ทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ไปพร้อมๆ กัน โดยถูก "ดึง" ไปในทิศทางเดียวกันในเวลาเดียวกันโดยจุดที่มีน้ำหนักมาก

การวินิจฉัยการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง

เฟสเป็นหนึ่งในวิธีที่ชัดเจนที่สุดในการวินิจฉัยการเยื้องศูนย์เพลา เมื่อทำการวัดเฟสตามแนวแกนที่ด้านใดด้านหนึ่งของคัปปลิ้ง การเลื่อนเฟส 180° (±30°) เป็นตัวบ่งชี้การเยื้องศูนย์เชิงมุมตามตำรา ค่าที่อ่านได้นี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อเพลาหนึ่งเคลื่อนที่เข้า (แกนบวก) เพลาอีกอันหนึ่งกำลังเคลื่อนที่ออก (แกนลบ) ซึ่งเป็นสัญญาณที่ชัดเจนของการเคลื่อนที่แบบหมุนที่คัปปลิ้ง

การแยกความแตกต่างระหว่างความไม่สมดุลกับเพลาที่งอ

ทั้งความไม่สมดุลและเพลาที่งออาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ 1x RPM สูงได้ การวิเคราะห์เฟสสามารถแยกแยะความแตกต่างได้ การอ่านค่าเฟสตามแนวแกนที่ปลายทั้งสองข้างของเพลามอเตอร์หรือเพลาปั๊มเดียวกัน พบว่าเฟสต่างกัน 180° บ่งชี้ว่าเพลางอ ปลายทั้งสองข้างจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามขณะที่ "คันธนู" หมุน

การระบุความหลวมของโครงสร้างหรือฐานรากที่แตกร้าว

เมื่อค่าเฟสอ่านได้ไม่แน่นอน ไม่เสถียร หรือไม่สามารถทำซ้ำได้ มักจะบ่งชี้ถึงความหลวมทางกล หากค่าเฟสอ่านได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบฐานเครื่องจักรกับแผ่นฐาน แสดงว่าสลักเกลียวหลวมหรือฐานรากแตกร้าว

การยืนยันการสั่นพ้อง

เมื่อความเร็วของเครื่องจักรผ่านจุดเรโซแนนซ์ (ความเร็ววิกฤต) เฟสของการสั่น 1x จะเกิดการเลื่อน 90° พอดีที่จุดสูงสุดของการสั่น และเลื่อนเต็ม 180° เมื่อผ่านบริเวณเรโซแนนซ์ทั้งหมด นี่เป็นวิธีที่ชัดเจนในการยืนยันสภาวะการสั่นพ้อง

เครื่องมือสำคัญสำหรับการสร้างสมดุล

เฟสยังขาดไม่ได้สำหรับ rotor balancingการอ่านค่าเฟสจะระบุตำแหน่งเชิงมุมของ “จุดหนัก” บนโรเตอร์เทียบกับเครื่องหมายอ้างอิงโดยตรง ซึ่งจะช่วยให้ช่างเทคนิคทราบตำแหน่งที่แน่นอนของน้ำหนักแก้ไขเพื่อแก้ไขความไม่สมดุล

โดยสรุปแล้ว หากไม่มีการวัดเฟส นักวิเคราะห์การสั่นสะเทือนจะวิเคราะห์เพียงบางส่วนเท่านั้น การวิเคราะห์เฟสจะให้บริบทสำคัญเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร ซึ่งช่วยให้มีความมั่นใจมากขึ้นในการวินิจฉัย

← กลับสู่ดัชนีหลัก