ISO 13373-1：机器状态监测和诊断 - 振动状态监测 - 第 1 部分：一般程序

概括

ISO 13373-1 建立了一套系统且可重复的程序，用于在状态监测程序中执行振动测量和分析。它作为建立监测程序的基础指南，详细说明了从选择测量点和参数到数据收集和基本分析的所有内容。其目标是确保收集到的振动数据一致、可靠，并适用于检测机器状态随时间的变化。该标准实质上规范了以下方面的最佳实践： 基于路线的数据收集.

目录（概念结构）

该标准提供了建立强大的振动监测程序的分步指南：

1. 1. 范围和目标：

   本基础章节明确定义了该标准的目的，即为整个振动状态监测过程建立一套通用、系统且可重复的程序。其主要目标是确保以一致可靠的方式获取振动数据，使其适合其预期用途：检测机器动态行为随时间的变化。该标准旨在成为建立新的振动监测程序或审核现有程序的程序支柱。它强调，通过遵循这些程序，组织可以创建高质量的机器振动历史数据库，这是有效故障检测、趋势分析和诊断的必要先决条件。它阐明了该标准的这一部分涵盖了一般方法，而后续部分（例如 ISO 13373-2）则提供了更详细的诊断技术。

2. 2.测量和传感器选择：

   本章深入探讨了构成任何振动测量基础的关键决策。它要求采用结构化的方法来选择测量点，并强调测量点应尽可能靠近机器轴承，以准确捕捉转子传递的力。本章提供了关于测量方向（水平、垂直、轴向）的详细指导，以确保获得完整的机器运动三维图像。本节用很大篇幅介绍了传感器的选择，解释了不同类型传感器之间的权衡。本章强调了 加速度计 由于其频率范围广和坚固耐用，是最常见的选择，但也讨论了速度探头和非接触式 接近探头 适用于特定应用。至关重要的是，它强调数据质量直接取决于传感器的安装方法，强烈建议使用永久性螺柱安装座以获得最高质量、最可重复的数据，并参考了 ISO 5348.

3. 3.测量参数：

   本节可以说是技术性最强的部分，因为它规定了数据采集器中的设置，这些设置决定了光谱和波形数据的质量和实用性。它提供了根据具体机器和所监测的潜在故障选择这些参数的详细方法。涵盖的关键参数包括：

   • 频率范围（Fmax）： 标准解释了如何选择测量的最大频率。该频率必须足够高，才能捕捉到感兴趣的特征，例如来自 轴承缺陷 或 齿轮啮合，但又不会太高而产生不必要的噪音。
   • 决议： 这是指 快速傅里叶变换 频谱。该标准提供了有关选择足以分离紧密间隔频率分量的分辨率的指导，这对于识别齿轮啮合频率周围的边带或区分多轴机器中紧密间隔的运行速度至关重要。
   • 平均： 该标准解释了如何使用信号平均法来提高信噪比，并提供更稳定、可重复的测量。它描述了不同类型的平均法，例如均方根平均法和峰值保持法，以及它们的应用场景。
   • 窗口： 这解释了应用 窗口函数 （如汉宁窗）在执行 FFT 之前对时间数据进行处理，以最小化称为 频谱泄漏.
4. 4.数据采集程序：

   本章从设置到执行，为数据收集本身提供了严格的程序。主要重点是确保每次测量都与过去和未来的所有测量结果具有可比性。本章特别强调记录测试时机器的运行状态，包括转速、负载、温度以及任何其他相关的过程变量。这一点至关重要，因为这些条件的变化会显著改变机器的振动特征，如果没有这些背景信息，振动的变化可能会被误解为正在发生的故障。该标准还提供了一份清单，用于在数据收集前验证测量链的完整性，确保传感器安装正确、电缆状况良好以及数据采集器的设置正确。

5. 5.数据分析与评估：

   收集到高质量数据后，本章将提供其解读框架。它正式确立了在以下标准中首次引入的双管齐下的评估方法： ISO 10816-1。第一种方法是**绝对极限比较**，即将测量到的宽带振动值与预定义的严重程度图表（例如，来自 ISO 10816 系列）进行比较，以确定机器处于“良好”、“满意”还是“不满意”状态。第二种也是更强大的方法是**趋势分析**。这涉及绘制一段时间内的测量值以建立稳定的基线，然后寻找与该基线的显著偏差。该标准强调，检测变化通常比绝对值更重要。它提供了设置数据驱动的“警报”和“跳闸”警报级别的方法 - 例如，如果振动从正常基线增加一倍（增加 100%），则设置警报，如果振动从正常基线增加五倍（增加 400%），则设置跳闸，即使绝对值仍在可接受的区域内。

6. 6.基本故障识别：

   本章是对诊断过程的介绍。第一部分主要关注数据采集和检测，而本节将通过解释不同机械和电气故障在振动数据中产生独特且可识别模式的基本原理，弥补诊断方面的不足。它介绍了关联特定频率的概念。 FFT 频谱 到机器上的物理来源。例如，它解释了在运行速度恰好一倍（1X）时出现的高峰通常表明 不平衡，而 2 倍跑步速度下的峰值通常表明 错位。它还描述了高频、非同步峰值如何与 轴承缺陷本章提供了分析师开始根本原因分析过程所需的基础知识，这是 ISO 13373 系列中更高级标准的主题。

关键概念

• 一致性和可重复性： 该标准的中心主题是：如果数据收集方式不一致，监测程序就毫无意义。ISO 13373-1 提供了实现这一目标的规则。
• 数据质量： 该标准非常重视影响数据质量的因素，尤其是传感器的安装和适当测量设置的选择（例如频率范围、分辨率）。
• 项目基础： 本标准并非一份诊断指南，无法指导您如何识别特定故障。相反，它是一项至关重要的第一步，指导您如何正确“收集”用于诊断的数据（其他标准，例如 ISO 13373-2 和 ISO 13373-3，已涵盖此内容）。

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