Dạng sóng thời gian: Nền tảng của phân tích rung động

Định nghĩa: Sóng thời gian là gì?

The dạng sóng thời gian (còn được gọi là tín hiệu miền thời gian) là tín hiệu thô, chưa qua xử lý từ bộ chuyển đổi rung động, chẳng hạn như máy đo gia tốc hoặc đầu dò tiệm cận. Đây là một đồ thị biểu diễn biên độ tức thời của rung động trên trục dọc (Y) theo thời gian trên trục ngang (X). Nó là biểu diễn trực tiếp chuyển động vật lý qua lại của máy tại vị trí cảm biến trong một khoảng thời gian ngắn.

Vai trò của dạng sóng thời gian trong chẩn đoán

Trong khi phổ tần số (FFT) Mặc dù là công cụ chính để chẩn đoán hầu hết các lỗi máy móc ở trạng thái ổn định, dạng sóng thời gian là một công cụ bổ trợ và không thể thiếu. FFT tính toán nội dung tần số *trung bình* theo thời gian của mẫu. Khi làm như vậy, đôi khi nó có thể che khuất các sự kiện ngắn hạn, thoáng qua hoặc không tuần hoàn. Tuy nhiên, dạng sóng thời gian cho thấy chính xác những gì đã xảy ra theo từng khoảnh khắc, khiến nó trở nên vượt trội hơn trong việc phân tích:

• Sự kiện bốc đồng: Nó cho thấy rõ ràng những va chạm mạnh, thường là dấu hiệu đầu tiên của lỗi ổ trục hoặc bánh răng.
• Điều chế và Nhịp: Mô hình tăng và giảm cổ điển của đánh đập được nhìn thấy rõ nhất ở dạng sóng thời gian.
• Sự kiện thoáng qua: Nó có thể ghi lại các sự kiện ngẫu nhiên, diễn ra một lần và được tính trung bình trong FFT.
• Cắt tín hiệu: Nó sẽ hiển thị ngay lập tức nếu tín hiệu cảm biến vượt quá phạm vi đầu vào của máy phân tích, điều này sẽ làm mất hiệu lực của FFT.
• Chà xát: Các tín hiệu sắc nét, méo mó từ lực ma sát của rôto thường rõ ràng nhất ở dạng sóng.

Một nhà phân tích lành nghề luôn xem xét cả phổ và dạng sóng thời gian để có được bức tranh toàn cảnh về tình trạng của máy.

Cách phân tích dạng sóng thời gian

Phân tích dạng sóng thời gian bao gồm việc kiểm tra hình dạng và các đặc điểm chính của nó.

1. Biên độ đỉnh

Biên độ cực đại (Đỉnh) trong dạng sóng là thước đo trực tiếp lực hoặc ứng suất cực đại của một sự kiện. Biên độ cực đại cao trong một tín hiệu năng lượng thấp là một chỉ báo mạnh mẽ về tác động.

2. Hình dạng tổng thể

Một cỗ máy khỏe mạnh, cân bằng tốt thường sẽ có dạng sóng hình sin rõ nét ở tần số tốc độ chạy. Sự biến dạng ở dạng này cho thấy sự hiện diện của các tần số hoặc lực khác. Ví dụ, hình dạng "phẳng" hoặc "bị cắt" là dấu hiệu điển hình của sự lỏng lẻo cơ học, khi chuyển động của linh kiện bị hạn chế.

3. Các mẫu lặp lại và tính chu kỳ

Bằng cách đặt con trỏ trên biểu đồ, nhà phân tích có thể đo thời gian giữa các sự kiện lặp lại.

• Đo thời gian giữa các đỉnh chính cho thấy Giai đoạn của dao động cơ bản, có thể đảo ngược để tìm tần số của nó (Tần số = 1 / Chu kỳ).
• Việc tìm kiếm những tác động nhỏ hơn, lặp đi lặp lại “di chuyển” trên dạng sóng chính có thể giúp xác định tần suất chính xác của lỗi ổ trục hoặc bánh răng.

4. Các thông số thống kê

Các giá trị thống kê được tính toán từ dạng sóng thời gian là chỉ số chẩn đoán mạnh mẽ:

• RMS (Căn bậc hai trung bình): Đo tổng lượng năng lượng của tín hiệu.
• Yếu tố đỉnh: Tỷ lệ giữa biên độ đỉnh và giá trị RMS. Hệ số đỉnh cao (>>3) cho thấy sự hiện diện của tác động mạnh.
• Độ nhọn: Một thước đo về "độ đỉnh" của tín hiệu. Giá trị độ nhọn cao rất nhạy cảm với các đứt gãy ổ trục giai đoạn đầu.

Dạng sóng so với phổ: Sự hợp tác

Dạng sóng thời gian và phổ tần số là hai dạng xem khác nhau của cùng một dữ liệu và chúng hoạt động tốt nhất khi kết hợp với nhau:

• The quang phổ có khả năng tách biệt nhiều tần số ổn định, cách nhau gần.
• The dạng sóng rất giỏi trong việc thể hiện biên độ thực sự của các tác động và bản chất của các sự kiện không ổn định.

Ví dụ, quang phổ có thể hiển thị mức nhiễu nền cao hơn, nhưng dạng sóng sẽ cho thấy nguyên nhân là một loạt các tác động lặp đi lặp lại, biên độ thấp từ một đứt gãy ổ trục đang phát triển.

← Quay lại Mục lục chính