ISO 13373-1：機器狀態監測與診斷 — 振動狀態監測，第 1 部分：一般程序
ISO 13373-1 建立了一套系統化、可重複的程序，用於執行 振動 測量與分析，作為 狀態監測 計畫的一部分。它是測量實務機制的基礎「操作指南」：如何選擇測量點和參數、如何擷取資料以及如何執行第一級評估。其目標是保證您收集的振動資料具有一致性、可靠性，並適合檢測機器狀態隨時間的變化。在 ISO 17359 設定監測計畫的整體策略時，ISO 13373-1 填補了振動通道的程序細節，並規範了 巡檢式資料採集.
1. 範圍與目標
此基礎章節界定了標準的目的：建立一套通用、系統化且可重複的程序，涵蓋振動狀態監測的整個過程。主要目標是確保資料以一致且可靠的方式取得，使其適合其預期用途——檢測機器動態行為隨時間的變化。該文件旨在作為建立新計畫或審計現有計畫的程序 backbone。
潛在訊息是，遵循這些程序讓組織能夠建立高品質的機器振動歷史資料庫。該歷史記錄是有效 故障檢測, 趨勢分析 與 診斷的必要前提。該標準明確指出，第 1 部分涵蓋一般方法論，而後續部分——特別是 ISO 13373-2——提供了更詳細的診斷技術，用於在正確收集資料後進行解釋。
2. 測量與感測器選擇
本章規範了構成任何測量基礎的決策。它要求採用結構化的方法來選擇測量點，強調測量點應盡可能靠近機器的軸承，以忠實捕捉從轉子傳遞的力。它提供了關於測量方向——水平、垂直和 軸向 — 以建立機器運轉動態的完整三維圖像。
該章節的重要部分探討了感測器的選擇以及不同變換器類型之間的權衡。 加速規 被認為是最常見的選擇，因其具有寬廣的頻率範圍和堅固耐用性，但標準也討論了 速度感測器 以及非接觸式 接近感測器 用於液膜軸承機器等特定應用。關鍵在於，它強調資料品質直接取決於感測器的安裝方式，強烈建議使用永久螺柱安裝以獲得最可重複的結果，並引用了 ISO 5348.
3. 測量參數
這 arguably 是最技術性的章節，因為它決定了 資料採集器 內部的設定，這些設定決定了頻譜和波形資料的品質與實用性。它提供了一種方法論，針對特定機器和正在監測的故障來選擇這些設定：
- 頻率範圍 (Fmax): 測量的最大頻率必須足夠高，以捕捉感興趣的特徵訊號 — 例如 軸承缺陷 或 齒輪嚙合 — 但又不能太高，以免用不必要的雜訊稀釋解析度。
- 解析度： 頻譜中的線數。 FFT 需要足夠的解析度來分離緊密相鄰的頻率成分，這對於解析 邊頻帶 齒輪嚙合頻率周圍的邊帶，或在多軸機器中區分幾乎相同的運轉速度至關重要。
- 平均化： 訊號平均化可改善信噪比，並產生更穩定、可重複的測量結果。標準描述了不同的平均形式 — 如 RMS 平均和 峰值保持 等 — 以及何時適用每一種形式。
- 加窗： 它解釋了為什麼在執行 FFT 之前，必須對時間資料應用 視窗函數 例如 漢寧窗 ，以最小化稱為 頻譜洩漏.
選擇 Fmax 和線數共同決定了每個頻譜頻帶的頻率跨度，因此這兩個設定最好成對決定；一個 FFT 解析度計算器 在設定巡檢路線之前，會明確說明這種權衡。
4. 資料擷取程序
本章節從設定過渡到執行，為資料收集本身提供了嚴謹的程序。核心關注點是可比性：每次測量必須能與同一測點的所有過去和未來測量直接比較。因此，標準強烈強調記錄測試時刻機器的運轉條件 — 轉速、負載、溫度及其他相關製程變數。這種背景資訊很重要，因為運轉條件的變化會顯著改變機器的振動特徵，若無此資訊，良性變化可能被誤讀為正在發展的故障。本章節還提供了一份清單，用於在記錄前驗證測量鏈的完整性：確認感測器安裝正確、電纜完好，以及採集器的設定正確。
5. 資料分析與評估
一旦獲得高品質資料，本章節便為其解讀提供框架，將標準如 ISO 20816-1 （ISO 10816-1 的現代繼承者）中首次引入的雙軌評估方法正式化：
- 絕對限值比較： 將測得的寬頻值與預先定義的 嚴重度 圖表進行比對 — 例如 ISO 20816 系列的區域 — 以將機器分類為良好、可接受或不可接受。
- 趨勢分析： 更強大的方法，透過繪製隨時間變化的數值來建立穩定的 基線 然後監測其顯著偏差。標準強調，偵測到 變化 往往比絕對數值更重要。
它提供了設定資料驅動警報閾值的方法論：一個 警報 可能在振動加倍（相對於基線上升 100%）時觸發，而一個 跳脫 可能在振動增至五倍（上升 400%）時觸發，即使絕對數值仍處於其他方面可接受的區域內。這種基於變化的邏輯能捕捉到僅靠固定限值會遲至更晚才發現的故障。
6. 基本故障識別
最後一章是診斷過程的入門。雖然第一部分專注於資料擷取與偵測，但本章節透過解釋一個基本原則來過渡到診斷：不同的機械與電氣故障會在振動資料中產生獨特且可識別的模式。它介紹了將 FFT 頻譜 中的特定頻率與機器上的物理來源相關聯的做法。在精確的一倍運轉速度 (1X) 處出現的主峰通常表示 不平衡；在 2X 處出現的強峰通常指向 不對心；而高頻、非同步峰通常與 軸承缺陷相關。這是分析師在深入探討 ISO 13373 系列中更進階標準所涵蓋的根本原因分析之前，所需具備的基礎知識。
7. 在現場應用程序
在實踐中遵循 ISO 13373-1 意味著攜帶一種儀器，該儀器既能根據標準的參數規則擷取頻譜，又能記錄每次讀數時的運轉條件。例如 Balanset-1A 這類便攜式雙通道分析儀，可測量標準要求的寬頻級別和 FFT 頻譜，捕捉同步 1X 振幅和 相位 以區分不平衡與不對心，並讓技術人員在每個測點記錄轉速和負載，以確保後續比較的有效性。當第 5 節的分析確認存在不平衡故障時，同一工具即可在現場執行 現場動平衡 校正，將偵測與校正循環整合於一地。
8. 關鍵概念回顧
- Consistency and repeatability: 該標準的核心主題——若資料收集方式不一致，監測計畫便毫無價值，而 ISO 13373-1 提供了確保一致性的規則。
- 資料品質： 該標準著重於影響品質的各項因素，尤其是感測器安裝方式，以及頻率範圍與解析度等測量參數的正確選擇。
- 計畫的基礎，而非診斷手冊： 它並未說明如何識別每一種特定故障；它是必要的基礎步驟，說明如何 收集 供後續診斷（由 ISO 13373-2 與 -3 涵蓋）進行解讀的資料。
完整官方文本由 ISO 以標準編號 21831 出版，可於 ISO 商店購買。上述摘要擷取了其程序邏輯；需要完整規範細節、精確能力標準與所有技術規範的組織應取得該標準原文。
