รูปคลื่นเวลา: รากฐานของการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

คำจำกัดความ: Time Waveform คืออะไร?

ที่ รูปคลื่นเวลา (หรือที่เรียกว่าสัญญาณโดเมนเวลา) คือสัญญาณดิบที่ยังไม่ได้ประมวลผลจากตัวแปลงสัญญาณการสั่นสะเทือน เช่น เครื่องวัดความเร่งหรือหัววัดความใกล้ชิด เป็นกราฟที่แสดงแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนในขณะนั้นบนแกนตั้ง (Y) เทียบกับเวลาบนแกนนอน (X) กราฟนี้แสดงการเคลื่อนที่ไปมาของเครื่องจักรโดยตรง ณ ตำแหน่งเซ็นเซอร์ในช่วงเวลาสั้นๆ

บทบาทของรูปคลื่นเวลาในการวินิจฉัย

ในขณะที่ สเปกตรัมความถี่ (FFT) เป็นเครื่องมือหลักสำหรับการวินิจฉัยข้อบกพร่องของเครื่องจักรในสภาวะคงตัวส่วนใหญ่ รูปคลื่นเวลาเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้และเป็นส่วนเสริม FFT จะคำนวณค่าความถี่ *เฉลี่ย* ตลอดระยะเวลาของตัวอย่าง ซึ่งบางครั้งอาจบดบังเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เหตุการณ์ชั่วคราว หรือเหตุการณ์ที่ไม่เป็นคาบ อย่างไรก็ตาม รูปคลื่นเวลาจะแสดงสิ่งที่เกิดขึ้นในแต่ละช่วงเวลาได้อย่างชัดเจน ทำให้เหมาะสำหรับการวิเคราะห์:

• เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นโดยฉับพลัน: แสดงให้เห็นแรงกระแทกที่ชัดเจน ซึ่งมักเป็นสัญญาณแรกของข้อบกพร่องของตลับลูกปืนหรือเกียร์
• การปรับเสียงและจังหวะ: รูปแบบการขึ้นและลงแบบคลาสสิกของ การตี จะเห็นได้ชัดเจนที่สุดจากรูปคลื่นเวลา
• เหตุการณ์ชั่วคราว: สามารถจับภาพเหตุการณ์สุ่มที่เกิดขึ้นครั้งเดียวและนำมาเฉลี่ยใน FFT ได้
• การตัดสัญญาณ: จะแสดงทันทีว่าสัญญาณเซ็นเซอร์เกินช่วงอินพุตของเครื่องวิเคราะห์หรือไม่ ซึ่งจะทำให้ FFT ไม่ถูกต้อง
• การถู: สัญญาณที่คมชัดและบิดเบือนจากการเสียดสีของโรเตอร์มักจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดในรูปคลื่น

นักวิเคราะห์ที่มีทักษะจะตรวจสอบทั้งสเปกตรัมและรูปคลื่นเวลาเสมอเพื่อให้ได้ภาพรวมที่สมบูรณ์ของความสมบูรณ์ของเครื่องจักร

วิธีการวิเคราะห์รูปคลื่นเวลา

การวิเคราะห์รูปคลื่นเวลาเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบรูปร่างและคุณลักษณะสำคัญของมัน

1. แอมพลิจูดสูงสุด

แอมพลิจูดสูงสุด (พีค) ในรูปคลื่นเป็นการวัดโดยตรงของแรงหรือความเค้นสูงสุดของเหตุการณ์ แอมพลิจูดพีคที่สูงในสัญญาณที่มีพลังงานต่ำเป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนของการกระแทก

2. รูปทรงโดยรวม

เครื่องจักรที่สมดุลและมีสุขภาพดีมักจะมีรูปคลื่นไซน์ที่ชัดเจนที่ความถี่ความเร็วในการทำงาน ความผิดเพี้ยนในรูปทรงนี้บ่งชี้ถึงความถี่หรือแรงอื่นๆ ที่ปรากฏอยู่ ตัวอย่างเช่น ลักษณะที่ "แบน" หรือ "ถูกตัด" เป็นสัญญาณคลาสสิกของความหลวมทางกลไก ซึ่งการเคลื่อนที่ของส่วนประกอบถูกจำกัด

3. รูปแบบซ้ำและคาบซ้ำ

การวางเคอร์เซอร์บนพล็อตช่วยให้นักวิเคราะห์สามารถวัดเวลาที่เหตุการณ์เกิดซ้ำได้

• การวัดระยะเวลาระหว่างจุดสูงสุดสำคัญทำให้ได้ ระยะเวลา ของการสั่นสะเทือนพื้นฐาน ซึ่งสามารถกลับทิศทางเพื่อหาความถี่ได้ (ความถี่ = 1 / คาบ)
• การมองหาผลกระทบซ้ำๆ เล็กๆ น้อยๆ ที่ "เกิดขึ้น" บนคลื่นหลักสามารถช่วยระบุความถี่ที่แม่นยำของความผิดพลาดของตลับลูกปืนหรือเกียร์ได้

4. พารามิเตอร์ทางสถิติ

ค่าสถิติที่คำนวณจากรูปคลื่นเวลาเป็นตัวบ่งชี้การวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพ:

• RMS (ค่าเฉลี่ยรากที่สอง): วัดเนื้อหาพลังงานโดยรวมของสัญญาณ
• ปัจจัยยอด: อัตราส่วนของแอมพลิจูดพีคต่อค่า RMS ค่าปัจจัยยอดแหลม (>>3) ที่สูงบ่งชี้ว่ามีแรงกระแทกรุนแรง
• ความโด่ง: การวัด "ความแหลม" ของสัญญาณ ค่าความเบ้สูงมีความไวสูงต่อความผิดพลาดของตลับลูกปืนในระยะเริ่มต้น

รูปแบบคลื่นเทียบกับสเปกตรัม: ความร่วมมือ

รูปคลื่นเวลาและสเปกตรัมความถี่เป็นมุมมองที่แตกต่างกันสองมุมมองของข้อมูลเดียวกัน และทำงานร่วมกันได้ดีที่สุด:

• ที่ สเปกตรัม โดดเด่นในการแยกความถี่สถานะคงที่หลายความถี่ที่อยู่ใกล้กัน
• ที่ รูปคลื่น โดดเด่นในการแสดงขอบเขตที่แท้จริงของผลกระทบและลักษณะของเหตุการณ์ที่ไม่คงตัว

ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมอาจแสดงระดับพื้นเสียงรบกวนที่สูงขึ้น แต่รูปคลื่นจะเผยให้เห็นว่าสาเหตุคือผลกระทบซ้ำๆ ที่มีแอมพลิจูดต่ำจากความผิดพลาดของตลับลูกปืนที่กำลังพัฒนา

← กลับสู่ดัชนีหลัก