Розуміння фази в аналізі вібрацій

Визначення: Що таке фаза вібрації?

Фаза – це вимірювання, яке описує часовий зв'язок між двома сигналами або, частіше, часовий зв'язок вібраційного сигналу відносно певної опорної точки на обертовому валу. Це міра того, «де» відбувається вібрація відносно обертання валу. Фаза зазвичай вимірюється в градусах, від 0° до 360°, що представляє один повний оберт валу.

У той час як амплітуда показує нам, «наскільки» вібрує машина, а частота — «наскільки швидко», фаза показує нам, «як вона рухається». Це робить фазу потужним інструментом для розрізнення різних несправностей, які можуть виникати на одній і тій самій частоті.

Як вимірюється фаза?

Для вимірювання фази потрібні два сигнали:

1. Вібраційний сигнал: Це основний сигнал від акселерометра або датчика наближення, який вимірює вібрацію машини.
2. Опорний сигнал: Це імпульс синхронізації, що генерується один раз за оберт, що забезпечується тахометрТахометр спрямований на світловідбиваючу стрічку або шпонкову канавку на валу, генеруючи точний імпульс щоразу, коли ця контрольна позначка проходить повз датчик.

Потім вібраційний аналізатор вимірює часову затримку між імпульсом тахометра та першим позитивним піком вібраційного сигналу на певній частоті (зазвичай, це швидкість руху 1x). Він перетворює цю часову затримку на кут, який є показником фази. Показник фази 90° означає, що пік вібрації виникає через чверть оберту після того, як опорна позначка проходить повз тахометр.

Діагностична сила фазового аналізу

Фаза — це не просто число; вона надає важливу інформацію про характер руху. Вимірюючи фазові показники в різних місцях машини, аналітик може підтвердити або спростувати певні діагнози.

Підтвердження дисбалансу

Класичний випадок простого дисбалансу покаже схожі фазові показники (зазвичай у межах ±30°) при вимірюванні в одному радіальному напрямку (наприклад, горизонтальному) на обох підшипниках ротора. Це вказує на те, що весь ротор рухається разом, будучи «тягнутим» в одному напрямку одночасно важкою точкою.

Діагностика неправильного вирівнювання

Фаза є одним із найточніших способів діагностики перекосу валу. Коли осьові фазові вимірювання проводяться з обох боків муфти, Фазовий зсув на 180° (±30°) – це типовий показник кутового зміщення. Цей показник показує, що коли один вал рухається всередину (позитивне осьове зміщення), інший вал рухається назовні (негативне осьове зміщення), що є явною ознакою поворотного руху муфти.

Відмінність дисбалансу від погнутого вала

Як дисбаланс, так і вигнутий вал можуть спричиняти високу вібрацію з частотою обертів 1x RPM. Фазовий аналіз може розрізнити їх. Знімаючи осьові фазові показники на обох кінцях одного вала двигуна або насоса, різниця фаз 180° вказує на вигин вала. Кінці рухаються в протилежних напрямках, коли «дуг» обертається.

Виявлення структурної нещільності або тріщин у фундаменті

Коли фазові показники нестабільні, нестабільні або неповторювані, це часто свідчить про механічне ослаблення кріплення. Якщо фазові показники суттєво змінюються при порівнянні опори машини з її опорною плитою, це вказує на ослаблений анкерний болт або тріснутий фундамент.

Підтвердження резонансу

Коли швидкість машини проходить через резонанс (критичну швидкість), фаза вібрації 1x зазнає характерного зсуву на 90° точно в піку резонансу та повного зсуву на 180°, коли вона проходить через всю область резонансу. Це остаточний спосіб підтвердження стану резонансу.

Важливий інструмент для балансування

Фаза також незамінна для балансування ротораПоказник фази безпосередньо вказує кутове положення «важкої точки» на роторі відносно опорної позначки. Це вказує техніку, де саме розмістити коригувальний вантаж, щоб протидіяти дисбалансу.

Підсумовуючи, без фазового вимірювання, вібраційний аналітик працює лише з частиною картини. Фазовий аналіз забезпечує вирішальний контекст про те, як рухається машина, що дозволяє отримати набагато вищий ступінь діагностичної достовірності.

← Назад до головного індексу