Широкополосное измерение вибрации - это один из самых популярных и экономичных методов диагностики общего состояния оборудования. 
В сфере мониторинга состояния существует два стандарта вибрации: ISO 2372 и более современный ISO 10816. 

Характеристики ISO 10816

Измерения производятся в трех направлениях (горизонтальном, вертикальном и осевом).

Состояние машины как правило диагностируется на основании широкополосных измерений вибрации с выдачей среднеквадратичных значений скорости вибрации. Нижний частотный диапазон ISO 10816 составляет 2-10 Гц, в то время как верхний сотавляет 1000Гц.

ISO 10816 рекомендует различные частотные диапазоны и различные измеряемые единицы измерения вибрации (скорость, ускорение и перемещение) для различных видов вращающегося оборудования. При измернеии более двух из указанных величин, интенсивность вибрации определяется той величиной, которая имеет наивысшее СКЗ. Для некоторых машин ISO 10816 так же определяет критерии состояния в величинах "Пик-Пик".

Стандарт состоит из нескольких частей, каждая из которых отностится к определенному типу машин. Для каждого класса оборудования представлена таблица предельных значений вибрации, которая различает допустимую вибрацию, при которой оборудование обычно может работать в течение неограниченного времени (зеленая зона), неудовлетворительную вибрацию, при которой оборудование обычно может работать только в течение ограниченного времени до возникновения удобной возможности устранить неисправность (желтая зона), и опасную вибрацию, которая обычно считается достаточно интенсивной для того, чтобы привести к повреждению оборудования (красная зона).

Анализ вибрации (EVAM)

Аббревиатура EVAM является сокращением от "Evaluated Vibration Analysis Method", что в переводе означает "Метод анализа вибрации с оценкой состояния". Метод EVAM® можно условно разделить на три основных стадии в отношении применения данного метода для широкомасштабных измерений с целью диагностики и мониторинга состояния производственного оборудования:

  • На этой, самой упрощенной стадии, метод EVAM® применяется только с целью автоматического измерения основных параметров временной записи вибросигнала - параметров состояния, которые являются самым экономичным средством выражения результатов виброанализа. Спектральный анализ на данной стадии не применяется. По каждой точке измерения можно использовать до 9-ти различных параметров, описывающих вибросигнал (например, виброускорение, виброскорость, вибросмещение, пик-фактор, шумовые параметры и т.п.), которые отражают воздействие на механизм по отдельности сил неуравновешенных масс, сил ударных воздействий и сил трения.

 

  • На следущей, более детальной стадии, метод EVAM® применяется с целью автоматического амплитудно-частотного разложения временной записи вибросигнала с помощью БПФ и последующего представления амплитудно-частотного спектра этого вибросигнала для анализа результата. Опытный пользователь имеет возможность анализировать такой спектр с помощью стандартных встроенных средств анализа (поиск гармоник, поиск боковых линий, использование курсоров и отметок, выбор единиц измерений частоты для шкалы Х, пересчет и представление спектров в других единицах измерений вибрации для шкалы Y, 3-х мерное представление нескольких спектров, поиск периодов и определение фаз во временной записи и т.д.)

 

  • На заключительной стадии метод EVAM® применяется с целью обеспечения автоматической оценки состояния оборудования с минимальными повседневными затратами рабочего времени. Основанием для оценки являются ВСЕ активные параметры состояния и ВСЕ активные симптомы дефектов для данной точки измерения.

Пользователь может сам с помощью меню легко создать критерии для каждой точки измерения, наиболее подходящие для данной машины. Так же используются:

  • огибающая
  • синхронное усредненение по времени 
  • полосовые фильтры и усреднение результатов измерения для повышения достоверности тревог
  • анализ временного сигнала для детальной оценки всех видов симптомов непосредственно от прямого измерения сигнала

Случайный высокие показания, вызванные резонансами или другими источниками помех, отфильтровываются, сводя к минимуму количество ошибочных тревог. 

Анализ временного сигнала

Временной сигнал является инструментом оценки и вычисления частот соударений, происходящих в машине. Временной сигнал - это электрический сигнал, генерируемый датчиком и отражающий все механические процессы происходящие в машине. Он показывает время между соударениями и тем, сколько энергии они содержат. Анализ так же дает возможность выявить различные дефекты, возникающими с такой же периодичностью в спектре БПФ. 

Параметры состояния 

Параметры состояния измеряются для выбранного частотного диапазона. Они показаны в таблицах результатов измерений и в качестве диаграмм, могут быть активированы индивидуально. Возможные параметры состояния:

Table of available condition parameters

Пиковые и величины размаха показаны в еденице, выбранной для временного сигнала.

Спектральный анализ с симптомами

Для упрощения поиска неисправности в спектре, EVAM предоставляет готовый список симптомов дефектов. Они являются основой для выделения теоретических линий дефектов в спектре и показывают сумму линий СКЗ, как параметры симптомов дефектов (которые можно оценить и спрогнозировать). Большинство симптомов автоматически настроены, используя скорость вращения как переменную, для некоторых требуются исходные данные, например, количество ломпастей на роторе. После настройки точек измерения  в меню Сondmaster выбираются подходящие симптомы и группы симптомов.

Специальные коды состояния машины

Пользователь может сам задать уставки тревог по любым активным симптомам дефектов в программном обеспечении Condmaster и, таким образом, обеспечить автоматическое представление состояния оборудования в цветовом коде по системе светофора “зеленый, желтый, красный ” на основании качественной и количественной оценки неисправностей по результатам спектрального анализа вибросигнала.

Фазовое измерение

Фазой является временнАя задержка, выраженная через угол вращения. Мы высчитываем  временнУю задержку между передачей импульса тахометра и пиком целевого частотного компонента вибрационного датчика в скорости вращения. Получившаяся величина является относительным углом, так как нет компенсации сдвига фазы в датчики или в электрических цепях.

HD Отслеживание на основе порядков 

На машинах, работающих на переменных скоростях, анализ методом Отслеживания на основе порядков предоставляет надежные данные и идеально четкие результаты измерений даже, когда скорость вращения сильно варируется в течение всего курса измерений. Метод Отслеживания порядков применим в очень широком диапазоне скоростей вращения, начиная с нескольких тысяч оборотов в минуту.