What is vibration analysis in Maintenance?

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนคืออะไร?

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเป็นกระบวนการรวบรวมระดับการสั่นสะเทือนจากพื้นผิวของเครื่องจักร แล้ววิเคราะห์เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องหรือความล้มเหลวต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเครื่องจักร ระดับการสั่นสะเทือนจะถูกรวบรวมโดยใช้เซ็นเซอร์จับการสั่นสะเทือนที่เรียกว่ามาตรความเร่ง

วิธีวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสามารถตรวจจับข้อบกพร่องใดบ้าง

ข้อผิดพลาดเกือบทุกประเภทที่เกิดขึ้นในเครื่องจักรที่กำลังหมุนหรือลูกสูบ เช่น ความไม่สมดุล การวางแนวที่ไม่ถูกต้อง การหลวม ข้อบกพร่องของแบริ่ง ข้อบกพร่องของสายพาน โพรงอากาศของปั๊ม ฯลฯ สามารถกำหนดได้โดยเทคนิคการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

ข้อมูลที่บันทึกไว้ได้รับการวิเคราะห์ในการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนอย่างไร

ข้อมูลที่บันทึกด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์สามารถดูได้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งจากสองรูปแบบ

1. โดเมนเวลา / Time Domain

2. โดเมนความถี่ / Frequency Domain

ตอนนี้เรามาดูวิธีการวิเคราะห์ข้อมูลการสั่นสะเทือนในแต่ละรูปแบบการวัด

1. แบบฟอร์มโดเมนเวลา / Time Domain Form

รูปแบบโดเมนเวลาแสดงข้อมูลในกราฟแอมพลิจูด (แกน Y) เทียบกับเวลา (แกน X) แอมพลิจูดของการสั่นสามารถแสดงได้ด้วยรูปแบบหรือพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเร่ง ความเร็ว หรือการกระจัด แม้ว่าพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมดจะเชื่อมโยงกัน แต่พารามิเตอร์แต่ละตัวก็มีความสำคัญในการตรวจจับข้อผิดพลาดภายในเครื่อง ซึ่งจะอธิบายต่อไปในบทความนี้ ข้อมูลการสั่นสะเทือนที่แสดงในรูปแบบโดเมนเวลาสามารถเรียกอีกอย่างว่าการวัดการสั่นสะเทือนโดยรวมสำหรับเครื่องจักรได้

การวัดการสั่นสะเทือนโดยรวมคืออะไร?

สิ่งต่อไปนี้เรียกว่าการวัดการสั่นสะเทือนโดยรวม:

• การกระจัด (พีคทูพีค) / Displacement (Peak to Peak)

• ความเร็ว (สูงสุด) / Velocity (Peak)

• การเร่งความเร็ว (ทรูพีค) / Acceleration (True Peak)

• การเร่งความเร็วความถี่สูง (RMS) / High-Frequency Accelerations (RMS)

ค่า RMS ถูกกำหนดให้เป็นรากที่สองของค่าเฉลี่ยกำลังสองของค่าปัจจุบัน

พีค (พีคที่ได้รับ) = √2 x RMS จุดสูงสุดที่ได้รับมักเรียกว่าจุดสูงสุด

True Peak คือค่าสูงสุดที่ได้รับระหว่างหนึ่งรอบของรูปคลื่นการสั่นสะเทือน เรียกว่าค่า True Peak

พีคถึงพีคคือความแตกต่างระหว่างแอมพลิจูดค่าบวกสูงสุดและค่าลบสูงสุดของรูปคลื่น

การกระจัด / Displacement - ได้มาจากข้อมูลความเร่งหรือวัดโดยตรงโดยใช้ LVDT หรือโพรบเลเซอร์ คือระยะทางรวมที่วัตถุที่สั่นสะเทือนเคลื่อนที่จากสุดขั้วหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่ง การกระจัดเป็นการวัดความเครียดทางกล มันวัดกันเป็นโรงสี มิลส์คือ 1/1000 นิ้ว

ความเร็ว / Velocity  - ได้มาจากข้อมูลความเร่งและมีหน่วยวัดเป็น m/s หรือนิ้ว/วินาที เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของการกระจัด ความเร็วเป็นการวัดความล้าทางกล

ความเร่ง / Acceleration – วัดโดยใช้มาตรความเร่งและมีหน่วยเป็น g’s (g=9.8 m/s2) เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วและแสดงถึงแรงที่อุปกรณ์ประสบ

การเร่งความเร็วหรือพลังงานความถี่สูง / High-Frequency Accelerations or Energy - นี่คือ RMS การเร่งความเร็วหรือจุดสูงสุดในย่านความถี่สูงที่กรอง (ปกติคือย่านความถี่ 5 kHz ถึง 50 kHz)

ทำไมสิ่งเหล่านี้ถึงสำคัญ?

สิ่งเหล่านี้เรียกว่าการวัดโดยรวม เนื่องจากจะให้ค่าการวัดโดยรวมเพียงค่าเดียวแทนที่จะเป็นสเปกตรัม การวัดโดยรวมสามารถใช้เพื่อระบุข้อผิดพลาดที่กำลังพัฒนาในชิ้นส่วนของอุปกรณ์ได้ การวัดโดยรวมสามารถมีแนวโน้มเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อให้ทราบถึงแนวโน้มในความสมบูรณ์ของเครื่องจักร การวัดโดยรวมมีข้อจำกัดของตัวเอง และไม่สามารถระบุข้อผิดพลาดเฉพาะได้ เนื่องจากต้องมีการระบุค่าที่ความถี่เฉพาะ จะเลือกหน่วยเมตริกการวัดผลโดยรวมที่เหมาะสมได้อย่างไร คุณต้องเข้าใจการใช้งานและข้อจำกัดของการวัดโดยรวมแต่ละรายการก่อนที่จะเริ่มใช้งาน

จะเลือกหน่วยเมตริกการวัดผลโดยรวมที่เหมาะสมได้อย่างไร?

คุณต้องเข้าใจการใช้งานและข้อจำกัดของการวัดโดยรวมแต่ละรายการก่อนที่จะเริ่มใช้งาน

จะวิเคราะห์กราฟสเปกตรัมได้อย่างไร?

หลักการเบื้องหลังการวิเคราะห์กราฟและการตรวจจับข้อผิดพลาดคือ ข้อผิดพลาดแต่ละรายการจะแสดงคุณลักษณะเฉพาะของตัวเองภายในกราฟสเปกตรัม ตารางด้านล่างอธิบายอาการของข้อผิดพลาดแต่ละอย่างที่สามารถตรวจพบได้โดยใช้กราฟสเปกตรัม

สุดท้ายอยากจะบอกว่า

ดังนั้น ข้างต้นเป็นเพียงบทสรุปเกี่ยวกับเทคนิคการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

วิธีการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาดและความล้มเหลวในระยะเริ่มต้นของเครื่องจักรที่กำลังหมุน

ในความเป็นจริง มันสามารถบอกคุณถึงข้อผิดพลาด (1-2) เดือนก่อนที่ปัญหาจะมาถึง

แต่เนื่องจากวิธีวิเคราะห์การสั่นสะเทือนต้องใช้การวัดและวิเคราะห์ข้อมูลด้วยตนเอง งานจึงค่อนข้างน่าเบื่อและยากเมื่อมีเครื่องจักรจำนวนมาก ยิ่งไปกว่านั้น บางครั้งความล้มเหลวของเครื่องจักรก็มีความไม่แน่นอนเช่นกัน ดังนั้นการขึ้นอยู่กับวิธีนี้โดยสิ้นเชิงจึงไม่ใช่ความคิดที่ดีอย่างแน่นอน

วิธีที่ดีที่สุดในการวางแผน จัดลำดับความสำคัญ และจัดการกิจกรรมการบำรุงรักษาคือการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงเพิ่มเติม เช่น การบำรุงรักษาแบบคาดการณ์ ซึ่งเครื่องจักรเป็นจอภาพไร้สายโดยใช้เซ็นเซอร์ และระบบที่สมบูรณ์จะแจ้งเตือนที่สำคัญแก่คุณในกรณีที่มีเหตุการณ์ผิดปกติเกิดขึ้นภายในเครื่องจักร