5 основных типов приборов для измерения вибрации

Например, с контроль состояния инструменты, специалисты по надежности могут предсказывать отказы активов и получать критически важные данные о состоянии машин мгновенно из любой точки мира. И в будущем, анализ вибрации В сочетании с машинным обучением (МО) и искусственным интеллектом (ИИ) смогут давать рекомендации по ремонту. Но чтобы разблокировать это будущее, бригады по техническому обслуживанию должны быть готовы с правильным набором инструментов для измерения вибрации.

Какой прибор для измерения вибрации следует использовать и почему?

Прежде чем решить, как измерить вибрацию, посмотрите, на каком этапе надежности находится ваша организация. Довольны ли вы текущими методами обслуживания и эксплуатации? Есть ли у вас связь и инфраструктура для внедрения стратегий предиктивного обслуживания (PdM) или программы мониторинга вибрации?

Нехватка ресурсов является распространенной причиной, по которой некоторые организации испытывают трудности с программами мониторинга вибрации, включая выбор неподходящего для их нужд инструмента измерения вибрации. Fluke Reliability предлагает комплексное удаленное услуги мониторинга состояния, аппаратное и программное обеспечение, которые помогут вам начать работу, помогут не сбиться с пути и обеспечат успех.

Данные измерения вибрации содержат много информации

Измерения вибрации могут помочь бригадам по техническому обслуживанию определить состояние машин. Собирая данные о вибрации, бригады могут определить, изменилось ли состояние машины и когда это произошло. Измерения вибрации также можно использовать для диагностики причины, лежащей в основе этого изменения. Что особенно важно, измерения вибрации также могут предоставить информацию для безопасной эксплуатации машины.

Измерение вибрации обычно представляет собой неинтрузивную процедуру измерения, и ее можно проводить на машине, работающей в нормальном рабочем состоянии.

Вибрация — это просто звуковая волна, и каждый компонент машины имеет уникальный звук (или частоту), который не улавливается человеческим ухом. Датчики способны их обнаруживать.

Амплитуда вибрации зависит от величины возбуждающей силы, массы и жесткости системы, а также ее демпфирования. Некоторый уровень вибрации является нормальным для машин. Некоторые источники вибрации — это допуски машин, конструкция машин, конструкция подшипников, нагрузка и смазка, монтаж машин, а также качение и трение между движущимися частями.

5 типов приборов для измерения вибрации

Следующие инструменты измерения вибрации часто помогают специалистам по надежности начать программу предупредительного обслуживания (PdM) или удаленного мониторинга состояния.

1. Ручные приборы для измерения вибрации

Наилучшее использование:
Ручной прибор для измерения вибрации, такой как Fluke 805 FC Измеритель вибрации лучше всего подходит, когда вам нужно высоконадежное устройство для скрининга, которое может обеспечить повторяющиеся общие показания вибрации. В отличие от ручки, Fluke 805 также измеряет определенные переменные, включая состояние подшипника и температуру.

Шкала степени тяжести проста для понимания и отображает простые тексты (хорошее, удовлетворительное, неудовлетворительное, неприемлемое), указывающие на состояние подшипника и общую вибрацию. измерение вибрации Устройство считывает широкий диапазон частот, а доступ к данным возможен из любой точки мира с помощью смарт-устройства, например ноутбука или мобильного телефона.

2. Портативные приборы для испытания вибрации

Наилучшее использование:
Портативный виброиспытатель — это отличный вариант, когда технический специалист может безопасно и легко добраться до критических машин. И хотя как портативные вибротестеры, так и анализаторы вибрации могут собирать данные о вибрации и диагностировать неисправности машин, у них есть разные возможности.

Команда Fluke 810 Тестер вибрации использует аналитический движок для диагностики проблем с машиной и обеспечивает анализ вибрации на месте на одном экране. Он захватывает узкое окно данных.

3. Ручные анализаторы вибрации

Как и вибротестеры, портативный виброанализатор может предоставить пользователям немедленную информацию об измерении вибрации для состояния оборудования, включая двигатели, вентиляторы и воздуходувки. Оба могут определить четыре наиболее распространенных неисправности: дисбаланс, несоосность, ослабление, повреждение подшипника. Они также часто могут указать место и серьезность неисправности.

Однако, в отличие от вибротестеров, портативный анализатор вибрации такие как VIBXpert II от Prüftechnik могут собирать практически любые данные по измерению вибрации. Эти инструменты для измерения вибрации также могут помочь командам исправить дисбаланс машины и подключиться к нескольким типам датчиков. Однако из-за своей сложности анализаторы вибрации часто нуждаются в эксперте для интерпретации подробных данных.

4. Беспроводной датчик анализа вибрации

Наилучшее использование:
Беспроводной датчик анализа вибрации лучше всего подходит, если в вашей организации десятки критически важных машин. Когда критически важный актив выходит из строя, это может остановить производство и даже повредить другие машины. Эти сложные датчики заранее предупреждают вас о потенциальных неисправностях машин, в том числе показывают серьезность проблемы, чтобы вы могли принять меры для предотвращения сбоев.

Что делает беспроводной датчик анализа вибрации?

Беспроводной сети датчики вибрации как Fluke 3563 Analysis Vibration Sensor Отслеживайте производительность машины и собирайте подробные данные с помощью мощного пьезодатчик. Данные предоставляют специалистам по надежности информацию о критически важных для производства проблемах с оборудованием. Быстрые результаты дают группам по техническому обслуживанию достаточно времени для принятия обоснованных решений до того, как оборудование выйдет из строя.

5. Проводная система мониторинга вибрации

Наилучшее использование:
Проводная система мониторинга вибрации лучше всего подходит для контроль состояния критически важных для производства машин. Например, VIBGUARD IIoT от Prüftechnik может контролировать турбогенераторы, бумагоделательные машины, высокоскоростные шпиндели и многоприводные машины. Эти передовые инструменты измерения вибрации обеспечивают полный анализ вибрации для сложных машин.

Что делает проводная система мониторинга вибрации?

Проводная система мониторинга вибрации собирает большие объемы данных измерения вибрации высокого разрешения. Она позволяет проводить анализ вибрации для широкого спектра неисправностей оборудования, резонансов, процессов и структур, а также проводить предиктивное обслуживание.

Полезные советы по выбору прибора для измерения вибрации

• Подумайте, какие проблемы с оборудованием вы хотите решить в первую очередь и почему. Внимательно рассмотрите ваши самые дорогостоящие проблемы с обслуживанием. Какие из ваших машин чаще всего выходят из строя, что является причиной проблем и как они влияют на производство?
• Воспользуйтесь предложениями производителя. Пробный период позволяет вашей организации провести тест-драйв инструмента для измерения вибрации перед его покупкой. В зависимости от поставщика организация также получает экспертную поддержку для обеспечения правильной настройки пилота и лучшего успеха. Например, Fluke Reliability предлагает обширные услуги обучения и удаленного мониторинга состояния.
• Проведите анализ критичности активов (ACA), чтобы убедиться, что ваши измерения вибрации сосредоточены на нужном оборудовании. An оценка критичности активов использует данные для точного определения фактической стоимости бизнеса ваших самых важных активов. Заинтересованные стороны используют согласованные критерии для оценки, классификации и ранжирования активов и группируют их как критически важные для производства, полукритические и менее критические.

Измерение вибрации необходимо для любой программы технического обслуживания. Вибрация — это «пульс» ваших машин, дающий вам бесценную информацию о состоянии и производительности активов. К счастью, вам не нужно быть экспертом в измерении вибрации, чтобы воспользоваться преимуществами мониторинг вибрации и анализ для вашего оборудования. Здесь мы объясняем, как работает измерение вибрации, почему это важно и как оно может поддерживать работоспособность и увеличивать срок службы ваших активов.

Почему важно измерение вибрации

При работе промышленного оборудования некоторый уровень вибрации является нормой. Изменение характера вибрации машины может быть признаком существующих или потенциальных неисправностей. Чрезмерные, нерегулярные или иные ненормальные вибрации часто являются первым признаком проблемы с вашими машинами. Если их не устранить, основные проблемы могут перерасти в такую ​​ситуацию, когда машина в конечном итоге выйдет из строя. Кроме того, неконтролируемая вибрация может привести к дальнейшему повреждению вашего оборудования.

С достижениями в Технологии промышленного Интернета вещей (IIoT), отрасль перешла от профилактического обслуживания к обслуживанию по состоянию и стратегии прогнозного обслуживанияОни используют данные о состоянии активов в режиме реального времени для оптимизации графиков технического обслуживания и предотвращения незапланированных простоев.

A инструмент для измерения вибрации собирает данные о состоянии машин. Данные с этих устройств можно использовать для диагностики таких проблем, как изношенные подшипники, несоосность и т. д., чтобы их можно было устранить до того, как они приведут к отказу и простою. Мониторинг вибрации может выявить ранние признаки износа машин и служить мощным индикатором состояния и производительности машин.

Приборы для измерения вибрации

Существует множество инструментов, которые можно использовать для захвата вибрации машины, большинство из которых делают это путем измерения изменений ускорения. Это называется акселерометром, и это одна из самых эффективных технологий для мониторинга и анализа вибрации машины, как в долгосрочной перспективе, так и в режиме реального времени. Вибрацию можно измерять как с помощью портативных устройств, которыми управляет обслуживающий персонал, так и с помощью датчиков, прикрепленных к компонентам машины.

Ручные виброметры и тестеры

Ручные измерители вибрации и портативные тестеры может использоваться для ручного сбора данных в заданный момент времени — например, во время обслуживания на маршруте. Эти устройства фиксируют точные и точные показания, которые могут использоваться для диагностики проблем и информирования вашей программы обслуживания.

Ручные анализаторы вибрации могут быть эффективным диагностическим инструментом, но у них есть свои ограничения. Они фиксируют уровни вибрации в один момент времени. Кроме того, измерение зависит от действий человека: техник должен подойти к машине, снять показания, записать их и т. д.

Датчики вибрации

Датчики вибрации могут быть установлены в критических точках машины для мониторинга вибрационных схем в режиме реального времени, круглосуточно. Это дает множество преимуществ. Например, непрерывный мониторинг означает, что у вас есть больше данных о том, как работает ваша машина и ее состояние с течением времени.

Мониторинг в реальном времени также означает, что вы можете быть предупреждены о проблеме немедленно, когда еще есть время защитить машину от дальнейшего повреждения. Существуют как проводные, так и беспроводные датчики вибрации.

Типы датчиков вибрации

Сегодня подавляющее большинство датчиков вибрации являются акселерометрами, что означает, что датчики измеряют ускорение. MEMS и пьезоэлектрические датчики являются двумя наиболее распространенными типами акселерометров, используемых для измерения вибрации машин.

Датчики вибрации MEMS лучше всего подходят для диапазонов частот от 0 до 1000 Гц. Этот диапазон частот обычно является тем, где можно определить дисбаланс, несоосность и ослабление. Датчики MEMS экономически эффективны и обеспечивают длительный срок службы батареи, что делает их идеальными для крупномасштабных программ мониторинга вибрации.

Пьезоэлектрические датчики вибрации лучше всего подходят для диапазонов частот свыше 1000 Гц, в том числе для мониторинга подшипников, компрессоров и редукторов. Эти датчики могут использоваться для выявления проблем с зацеплением шестерен и стержнями двигателя, например.

Что такое вибрация?

Вибрация описывает процесс колебания или смещения вперед и назад вокруг устойчивого центра. Когда вы ударяете по камертону, он вибрирует. Инструменты с электроприводом также вибрируют при использовании.

Нет двух активов, которые вибрируют совершенно одинаково. Такие факторы, как размер, жесткость, потребляемая энергия и связь, влияют на частоту и амплитуду уровней вибрации актива. Факторы окружающей среды, такие как тепло, также влияют на вибрации.

Почему это важно? Потому что уровни вибрации — отличный способ отслеживать изменения в состоянии активов.

У каждой вращающейся машины есть свой собственный вибрационный «почерк» или базовый шаблон. Когда этот шаблон меняется, есть большая вероятность, что с машиной что-то не так. Даже небольшие изменения в уровнях вибрации могут указывать на новые проблемы, такие как несоосность, неисправности подшипников, дисбаланс или изогнутый вал.

Чем раньше вы обнаружите эти проблемы, тем быстрее ваша команда сможет их устранить. Но если их не устранить, они могут привести к серьезным дефектам, которые могут вывести из строя ваши машины. Другими словами, обращая внимание на уровень вибрации, вы можете сэкономить время, ресурсы и рабочую силу.

Как измеряется вибрация?

Техники имеют огромный выбор инструментов, которые они могут использовать для измерения вибрации, от ручных виброметров до беспроводных датчиков вибрации. В зависимости от ваших потребностей, техники могут проводить измерения вибрации в рамках маршрутной инспекции или собирать данные на постоянной основе.

Большинство измерений вибрации выполняется с помощью акселерометра, инструмента, который измеряет удары и вибрацию, излучаемые активами и компонентами. Многие акселерометры, включая большинство беспроводных датчиков, используют пьезоэлектрическую технологию, которая преобразует физические вибрации в электрические сигналы.

Беспроводные датчики вибрации могут непрерывно собирать данные о вибрации, что означает, что вы можете точно видеть, как работают ваши активы во время работы. Вы также можете использовать эти данные, отправляя их в компьютеризированную систему управления техническим обслуживанием (CMMS), чтобы получить более полное представление о состоянии активов и помочь в планировании технического обслуживания.

Хорошая CMMS также будет хранить ваши данные о вибрации, чтобы к ним можно было легко получить доступ, где бы и когда бы то ни было. Это поможет вам принимать обоснованные решения о планировании ремонтов, заказе деталей или покупке нового оборудования.

Какова единица измерения вибрации?

Существует несколько различных способов измерения уровня вибрации. Каждый метод использует свои единицы измерения. Большинство заводов используют более одного способа измерения вибрации, поэтому будет хорошей идеей ознакомиться с несколькими подходами.

Вибрация может быть измерена по частоте, скорости, ускорению и смещению. Если коротко:

• частота измеряет количество полных колебаний, или циклов, которые вибрирующий объект проходит за секунду. Частота измеряется в герцах (Гц).
• Рабочий объем измеряет, насколько далеко вибрирующий объект перемещается от своего центрального, фиксированного положения. Более высокий уровень смещения указывает на более резкую вибрацию. Смещение обычно измеряется в метрах (м) или миллиметрах (мм).
• Скорость измеряет изменения скорости смещения. Основная единица — миллиметры в секунду (мм/с).
• Ускорение измеряет изменения скорости с течением времени. В зависимости от уровня вибрации ускорение может измеряться в м/с2 или мм/с2.

Какие три наиболее важных параметра используются для измерения вибрации?

Обычно при измерении уровня вибрации специалисты смотрят на три параметра: частоту, смещение (или амплитуду) и ускорение. Короче говоря, эти параметры измеряют размер и интенсивность уровней вибрации. Вместе они могут помочь командам определить основную причину вибрации, определить ее серьезность и установить приоритеты обслуживания.

Например, анализ изменений в уровнях смещения может помочь командам определить, разбалансирована ли машина. Выполнение частотного анализа может помочь точно определить, какой компонент вызывает увеличение общей вибрации. В конечном счете, многосторонний подход к анализу вибрации экономит вам и время, и деньги.

Как специалисты измеряют частоту вибрации?

Большинство датчиков вибрации, используемых сегодня, являются акселерометрами, которые измеряют ускорение. Датчики вибрации MEMS предназначены для измерения уровней вибрации в диапазоне частот от 0 до 1,000 Гц. Пьезоэлектрические датчики вибрации идеально подходят для диапазонов частот более 1,000 Гц.

Технические специалисты также могут разбить эти сигналы вибрации на отдельные частотные компоненты. Полученный график называется частотной спектрограммой, и он может дать командам ценную информацию о том, какой компонент вызывает повышенные уровни вибрации. Хороший монитор вибрации также может выполнять анализ с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ), разбивая показания вибрации на частотную спектрограмму.

Существует множество различных способов измерения уровня вибрации. И если все сделано правильно, измерение вибрации может открыть кладезь действенных сведений о состоянии машины. Эффективный анализ вибрации может помочь вам опередить серьезные проблемы, поддерживать работу вашего предприятия и привести к значительному повышению производительности.

Для получения дополнительной информации см наш Руководство по датчикам вибрации для двигателей.