ISO 2041: Giám sát rung động cơ học, va đập và tình trạng – Từ vựng

Bản tóm tắt

ISO 2041 là tiêu chuẩn từ vựng chính cho toàn bộ lĩnh vực giám sát rung động, va đập và tình trạng. Phạm vi của tiêu chuẩn này rộng hơn nhiều so với các tiêu chuẩn như ISO 1940-2, vốn chỉ tập trung vào cân bằng. ISO 2041 đóng vai trò như một từ điển toàn diện, cung cấp định nghĩa chính xác cho hàng ngàn thuật ngữ được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực liên quan, bao gồm đo lường, phân tích, thử nghiệm và chẩn đoán. Mục đích của tiêu chuẩn này là thiết lập một ngôn ngữ chung, rõ ràng để đảm bảo giao tiếp rõ ràng giữa các chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan này.

Mục lục (Cấu trúc khái niệm)

Tiêu chuẩn này được tổ chức dưới dạng một bảng thuật ngữ lớn, với các thuật ngữ được nhóm thành nhiều phần theo chủ đề để hỗ trợ việc xác định và hiểu các khái niệm liên quan. Các phần chính bao gồm:

1. 1. Các khái niệm cơ bản:

   Phần này đặt nền tảng cho toàn bộ lĩnh vực bằng cách định nghĩa các khái niệm vật lý cơ bản nhất. Nó định nghĩa một cách chính thức Vibration là sự biến thiên theo thời gian của độ lớn của một đại lượng mô tả chuyển động hoặc vị trí của một hệ thống cơ học, khi độ lớn lần lượt lớn hơn và nhỏ hơn một giá trị trung bình nào đó. Nó phân biệt điều này với Sốc, đó là một sự kiện tạm thời, và Dao động, thuật ngữ chung cho bất kỳ đại lượng nào thay đổi theo cách này. Quan trọng hơn, nó cũng định nghĩa các tính chất vật lý cơ bản chi phối hành vi dao động của bất kỳ hệ thống nào: Khối lượng (Quán tính), tính chất chống lại gia tốc; Độ cứng (Lò xo), tính chất chống biến dạng; và Giảm chấn, tính chất làm tiêu tán năng lượng từ hệ thống, khiến dao động bị suy giảm. Khái niệm về Các bậc tự do cũng được giới thiệu, xác định số lượng tọa độ độc lập cần thiết để mô tả chuyển động của hệ thống.

2. 2. Thông số rung động và sốc:

   Chương này định nghĩa các đại lượng thiết yếu được sử dụng để đo lường và mô tả chuyển động rung động. Chương này cung cấp các định nghĩa chính thức cho các đặc điểm chính của dao động. Tính thường xuyên được định nghĩa là số chu kỳ của chuyển động tuần hoàn xảy ra trong một đơn vị thời gian (đo bằng Hertz, Hz). Biên độ là giá trị cực đại của đại lượng dao động. Tiêu chuẩn sau đó làm rõ ba tham số chuyển động chính: Sự dịch chuyển (một vật di chuyển xa đến mức nào), Vận tốc (nó di chuyển nhanh như thế nào) và Gia tốc (tốc độ thay đổi của vận tốc, liên quan đến các lực tác động lên hệ thống). Phần này cũng định nghĩa chính xác các cách khác nhau để định lượng biên độ cho một tín hiệu: Đỉnh-đến-đỉnh (tổng độ lệch từ giá trị dương cực đại đến giá trị âm cực đại), Đỉnh cao (giá trị lớn nhất từ 0) và RMS (Căn bậc hai trung bình), đây là phép đo phổ biến nhất cho độ rung tổng thể vì nó liên quan đến hàm lượng năng lượng của tín hiệu.

3. 3. Thiết bị đo lường:

   Phần này tập trung vào thuật ngữ của thiết bị được sử dụng để thu tín hiệu rung động. Nó định nghĩa một Bộ chuyển đổi (hoặc cảm biến) là một thiết bị được thiết kế để chuyển đổi một đại lượng cơ học (rung động) thành tín hiệu điện. Sau đó, nó định nghĩa các loại đầu dò phổ biến nhất được sử dụng trong giám sát máy móc: Gia tốc kế, là cảm biến tiếp xúc đo gia tốc và là loại cảm biến linh hoạt và phổ biến nhất; và Đầu dò tiệm cận (hoặc đầu dò dòng điện xoáy), là một cảm biến không tiếp xúc đo độ dịch chuyển tương đối giữa đầu dò và vật dẫn điện, thường là trục quay. Phần này cũng định nghĩa các thiết bị đo lường liên quan, chẳng hạn như bộ khuếch đại tín hiệu, bộ lọc và phần cứng và phần mềm thu thập dữ liệu (máy phân tích) được sử dụng để xử lý và hiển thị tín hiệu.

4. 4. Xử lý và phân tích tín hiệu:

   Chương này định nghĩa từ vựng cho các kỹ thuật toán học được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu rung động thô thành thông tin chẩn đoán. Nó định nghĩa hai lĩnh vực phân tích chính: Dạng sóng thời gian, là một biểu đồ của biên độ theo thời gian và Phổ (hoặc biểu đồ miền tần số), biểu diễn biên độ so với tần số. Tiêu chuẩn định nghĩa Phân tích quang phổ là quá trình phân tích tín hiệu thời gian thành các tần số cấu thành của nó. Thuật toán toán học được sử dụng để thực hiện điều này là FFT (Biến đổi Fourier nhanh). Phần này cũng định nghĩa các đặc điểm quang phổ chính như Sóng hài (bội số nguyên của tần số cơ bản) và Dải bên (các tần số xuất hiện xung quanh một tần số trung tâm). Ngoài ra, nó còn định nghĩa các khái niệm quan trọng cho xử lý tín hiệu số, chẳng hạn như Bí danh (một dạng méo tiếng xảy ra nếu tốc độ lấy mẫu quá thấp) và Cửa sổ (ứng dụng của hàm toán học để giảm lỗi được gọi là rò rỉ quang phổ).

5. 5. Đặc điểm của hệ thống (Phân tích mô hình):

   Phần này định nghĩa thuật ngữ được sử dụng để mô tả các đặc tính động lực học vốn có của một cấu trúc cơ học. Nó định nghĩa Tần số tự nhiên là tần số mà hệ thống sẽ dao động nếu bị phá vỡ khỏi vị trí cân bằng và sau đó được phép chuyển động tự do. Khi tần số của lực cưỡng bức bên ngoài trùng với tần số riêng, hiện tượng Sự cộng hưởng xảy ra, được định nghĩa là điều kiện biên độ rung động cực đại. Phần này cũng định nghĩa các thuật ngữ được sử dụng trong phân tích mô hình thực nghiệm, chẳng hạn như Chế độ Hình dạng (mô hình đặc trưng của độ lệch của một cấu trúc ở tần số tự nhiên cụ thể) và Chức năng đáp ứng tần số (FRF), là phép đo đặc trưng cho mối quan hệ đầu vào-đầu ra của một hệ thống và được sử dụng để xác định tần số tự nhiên và tính chất giảm chấn của nó.

6. 6. Theo dõi tình trạng và chẩn đoán:

   Chương cuối cùng này định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến ứng dụng thực tế của phân tích rung động trong bảo trì máy móc. Nó định nghĩa Giám sát tình trạng là quá trình theo dõi thông số tình trạng của máy móc (trong trường hợp này là độ rung) để xác định sự thay đổi đáng kể cho thấy lỗi đang phát triển. Dựa trên điều này, Chẩn đoán được định nghĩa là quá trình sử dụng dữ liệu được giám sát để xác định lỗi cụ thể, vị trí và mức độ nghiêm trọng của lỗi. Tiêu chuẩn này cũng giới thiệu khái niệm nâng cao hơn về Dự báo, là quá trình dự báo tình trạng tương lai của máy móc và tuổi thọ hữu ích còn lại của nó. Nó cũng cung cấp định nghĩa cho các chỉ số chẩn đoán chính được tính toán từ tín hiệu rung động, chẳng hạn như Yếu tố đỉnh and Độ nhọn, là số liệu thống kê được sử dụng để phát hiện lỗi ổ trục và bánh răng ở giai đoạn đầu.

Tầm quan trọng chính

• Truyền thông liên ngành: Nó cung cấp một ngôn ngữ chung cho các kỹ sư cơ khí, chuyên gia về độ tin cậy, kỹ thuật viên và học giả để giao tiếp hiệu quả.
• Tài liệu hỗ trợ: Đây là tài liệu tham khảo chính cho thuật ngữ được sử dụng trong hầu hết các tiêu chuẩn ISO khác liên quan đến giám sát rung động và tình trạng. Khi một tiêu chuẩn khác sử dụng thuật ngữ như "mức độ rung động", thuật ngữ này sẽ được định nghĩa chính thức trong ISO 2041.
• Quỹ giáo dục: Đối với bất kỳ ai đang tìm hiểu về lĩnh vực phân tích rung động, tiêu chuẩn này là nguồn đáng tin cậy cung cấp thuật ngữ và định nghĩa chính xác.

← Quay lại Mục lục chính