Вибрация и всичко, всичко, всичко, какво е SKZ

Най-лесният начин да определите състоянието на уреда е да измерите RMS на вибрациите с най-простия виброметър и да го сравните с нормите. Стандартите за вибрации се определят от редица стандарти или са посочени в документацията за уреда и са добре познати на механиците.

Какво е SCZ? RMS - средноквадратична стойност на всеки параметър. Нормите обикновено се дават за скорост на вибрация и затова най-често се чува комбинацията от RMS скорост на вибрация (понякога просто казват RMS). Стандартите определят метод за измерване на RMS - в честотния диапазон от 10 до 1000 Hz и редица RMS стойности на скоростта на вибрациите: . 4.5, 7.1, 11.2, . - различават се около 1,6 пъти. За единици от различен тип и мощност са зададени стойностите на нормите от тази серия.

Математика СКЗ

Имаме записан времеви сигнал за скорост на вибрация с дължина от 512 проби (x0 . x511). Тогава RMS се изчислява по формулата:

Още по-лесно е да се изчисли RMS от амплитудата на спектъра:

Във формулата за RMS за спектъра индексът j се премества не от 0, а от 2, тъй като RMS се изчислява в диапазона от 10 Hz. Когато изчисляваме RMS от времеви сигнал, ние сме принудени да прилагаме някакъв вид филтри, за да изберем желания честотен диапазон.

Помислете за пример. Нека генерираме сигнал от два хармоника и шум.

RMS стойността за времевия сигнал е малко по-голяма от тази за спектъра, тъй като той съдържа честоти под 10 Hz и ние сме ги изхвърлили в спектъра. Ако в примера премахнем последния член rnd(4)-2, който добавя шум, тогава стойностите ще съвпадат точно. Ако увеличите шума, например rnd(10)-5, тогава несъответствието ще бъде още по-голямо.

Други интересни свойства: RMS стойността не зависи от честотата на хармоника, разбира се, ако попада в диапазона 10-1000 Hz (опитайте се да промените числата 10 и 17) и от фазата (променете (i + 7) нанещо друго). Зависи само от амплитудата (числата 5 и 3 преди синусите).

За единичен хармоничен сигнал:

Възможно е да се изчисли RMS на вибрационно изместване или вибрационно ускорение от RMS на вибрационна скорост само в най-простите случаи. Например, когато имаме сигнал от един обратен хармоник (или той е много по-голям от останалите) и знаем неговата честота F. Тогава:

Например, за честота на оборот от 50 Hz:

Допълнения от Антон Азовцев [VAST]:

Общото ниво обикновено се разбира като RMS или максималната стойност на вибрациите в определена честотна лента.

Най-характерна и често срещана е стойността на скоростта на вибрациите в диапазона 10-1000 Hz. Като цяло има много GOST по този въпрос: ISO10816-1-97 - Мониторинг на състоянието на машините въз основа на резултатите от измерванията на вибрациите на невъртящи се части. Общи изисквания. ISO10816-3-98 - Мониторинг на състоянието на машини въз основа на измервания на вибрации на невъртящи се части. Промишлени машини с номинална мощност над 15 kW и номинални обороти от 120 до 15000 об/мин. ISO10816-4-98 - Мониторинг на състоянието на машини въз основа на измервания на вибрации на невъртящи се части. Газови турбини, с изключение на инсталации, базирани на авиационни турбини. ГОСТ 25364-97: Стационарни парни турбинни агрегати. Стандарти за вибрации за лагери на валове и общи изисквания за измервания. GOST 30576-98: Центробежни захранващи помпи за топлоелектрически централи. Норми за вибрации и общи изисквания за измервания.

Според повечето GOST е необходимо да се измерват средните квадратични стойности на скоростта на вибрациите.

Тоест, трябва да вземете сензор за скорост на вибрациите, да дигитализирате сигнала за известно време, да филтрирате сигнала, за да премахнете компонентите на сигнала извън лентата, да вземете суматаквадрати на всички стойности, извадете квадратния корен от него, разделете на броя на добавените стойности и това е - това е общото ниво!

Ако направите същото, но вместо RMS, просто вземете максимума, получавате "Пикова стойност" И ако вземете разликата между максимума и минимума, получавате така наречения "Двоен диапазон" или "пик-пик". За колебания в прост режим, средната квадратична стойност е 1,41 пъти по-малка от пиковата стойност и 2,82 пъти по-малка от стойността от пик до пик.

Това е цифрово, има и аналогови детектори, интегратори, филтри и т.н.

Ако използвате сензор за ускорение, първо трябва да интегрирате сигнала.

Долната линия е, че просто трябва да добавите стойностите на всички компоненти на спектъра в честотната лента, която ви интересува (е, разбира се, не самите стойности, но вземете корена на сумата от квадратите). Ето как работеше нашето (VAST) устройство SD-12 - то точно изчисляваше RMS общите нива от спектрите, но сега SD-12M изчислява реалните стойности на общите нива, прилагайки филтриране и т.н. числена обработка във времевата област, така че при измерване на общото ниво, той едновременно изчислява RMS, пик, пик до пик и пиков фактор, което позволява правилно наблюдение.

Има още няколко коментара - спектрите, разбира се, трябва да бъдат в линейни единици и тези, в които трябва да получите общото ниво (не логаритмично, тоест не в dB, а в mms). Ако спектрите са в ускорение (G или ms), тогава те трябва да бъдат интегрирани - разделете всяка стойност на 2*pi*честота, съответстваща на тази стойност. И все още има известна трудност - спектрите обикновено се изчисляват с помощта на определен тегловен прозорец, например Ханинг, тези прозорци също правят корекции, което значително усложнява въпроса - трябва да знаете кой прозорец и неговите свойства - най-лесният начин е да погледнете в справочника за цифровиобработка на сигнала.

Например, ако имаме спектър на вибрационно ускорение, получено с прозорец на Ханинг, тогава, за да получим RMS на вибрационно ускорение, тогава трябва да разделим всички канали на спектъра на 2pi * честота на канала, след това да изчислим сумата от квадратите на стойностите в правилната честотна лента, след това да умножим по две трети (приносът на прозореца на Ханинг), след това да извлечем корена от получения.

А има и други интересни неща

Има всякакви пикови и кръстосани фактори, които се получават чрез разделяне на максимума на средноквадратичната стойност на общите нива на вибрация. Ако стойността на тези пикови фактори е голяма, тогава има силни единични удари в механизма, тоест състоянието на оборудването е лошо, например устройства като SPM се основават на това. Същият принцип, но в статистическа интерпретация, се използва от Diamech под формата на Kurtosis - това са гърбици в диференциалното разпределение (както хитро се нарича!) на стойностите на времевия сигнал по отношение на обичайното "нормално" разпределение.

Но проблемът с тези фактори е, че тези фактори първо растат (с влошаване на оборудването, появата на дефекти), а след това започват да падат, когато състоянието се влошава още повече, и тук е проблемът - трябва да разберете дали пиковият фактор с ексцес все още расте, ако вече пада.

Като цяло трябва да ги държите под око. Правилото е грубо, но повече или по-малко разумно, изглежда така - когато пиковият фактор започне да пада и общото ниво започне да се покачва рязко, тогава всичко е лошо, необходимо е да се ремонтира оборудването!