SPM HD

Tekninen kuvaus: Laakerien kunnonvalvonta

Kehittynyt digitaalitekniikka ja kierroslukuun perustuva näytteenottotaajuus tekevät SPM HD:stä erityisen sopivan matalan nopeuden sovellusten mittaamiseen. Kehittyneiden matemaattisten algoritmien ansiosta mittaustekniikka on vähemmän herkkä muiden signaalien aiheuttamille häiriöille. Poikkeuksellinen signaalin laatu ja 24-bittinen A/D-muunnos takaavat terävän resoluution ja poikkeuksellisen yksityiskohtaisen spektrin ja aikasignaalin. Aikasignaalit ovat erittäin helposti tulkittavissa, joten vaurion tyyppi ja laajuus on helppo määrittää. SPM HD:tä voidaan käyttää sovellusten valvontaan 0,1 - 20 000 kierroksen kierrosluvun alueella.

Laakerit tuottavat koko käyttöikänsä ajan iskuja kuormitetun vierintäelementin ja juoksupinnan väliseen rajapintaan. Nämä iskut "rengastavat" iskuimpulssianturia, joka antaa iskun suuruuteen verrannollisia sähköimpulsseja. Toisin kuin värähtelyanturit, iskuimpulssianturi reagoi huolellisesti viritetyllä noin 32 kHz:n resonanssitaajuudella, mikä mahdollistaa iskuimpulssien amplitudien kalibroidun mittauksen. Iskupulssin amplitudi johtuu kolmesta perustekijästä:

• Vierintänopeus (laakerin koko ja kierrosluku).
• Öljykalvon paksuus (metallipintojen välinen ero vierintärajapinnassa). Öljykalvon paksuus riippuu voiteluaineen syötöstä sekä kohdistuksesta ja kuormituksesta.
• Laakeripintojen mekaaninen tila (karheus, jännitys, vauriot, irtonaiset metallihiukkaset).

Syöttötiedot

Vierintänopeuden vaikutus signaaliin neutraloidaan syöttämällä syöttötietoina kierrosluku ja akselin halkaisija "kohtuullisella tarkkuudella". Tämä asettaa alkuarvon (HDi), joka on "normalisoidun" olosuhdeasteikon alku.

Signaalin käsittely

Kohinasuodatin: Satunnaisesti esiintyvät korkeat lukemat, jotka voivat aiheuttaa vääriä hälytyksiä, suodatetaan pois satunnaisten vaikutusten torjunta-algoritmin avulla.
Kierrosluvun vaihtelut käsitellään HD Order Tracking-järjestelmällä, katso jäljempänä.
Oireiden parannusalgoritmi etsii toistuvia iskuja aika-alueella. Tämän seurauksena satunnaiset signaalit tukahdutetaan ja toistuvia signaaleja parannetaan.

Lähtötiedot

• HDm: Desibeleinä ilmaistu skalaarinen arvo. Se on ensisijainen arvo laakerivaurion vakavuuden määrittämiseksi. Se edustaa mittaussyklin aikana havaittuja suurimpia iskuimpulsseja. Tätä arvoa käytetään myös hälytysten laukaisemiseen.
• HDc: Desibeleinä ilmaistu skalaarinen arvo. Tämä arvo edustaa tasoa, jolla esiintyy 200 iskuniskua sekunnissa. Se on hyödyllinen voitelutilan määrittämisessä.

• Aikasignaali HD: Erittäin hyödyllinen, kun halutaan paikantaa, missä laakerissa mahdollinen vaurio sijaitsee. Monissa tapauksissa on myös mahdollista määrittää vaurion luonne (haljennut sisäkehä, jossa on lohkeamia ympäriinsä, tai yksittäinen halkeama jne.). Aikasignaali HD on tulosta erittäin kehittyneistä digitaalisista algoritmeista, joissa toistuvia iskuja tehostetaan ja satunnaisia signaaleja vaimennetaan.

• SPM Spectrum HD: FFT-algoritmien soveltamisen tulos aikasignaaliin HD. SPM HD -spektri auttaa määrittämään, missä mahdollinen laakerivaurio sijaitsee. Se on myös hyödyllinen trenditarkoituksiin (oire- ja kaista-arvojen soveltaminen).

Arviointi

Laakereiden testaaminen vaihtelevissa käyttöolosuhteissa on empiirisesti määritellyt lähtöarvon ja kolmen olosuhdevyöhykkeen (vihreä-keltainen-punainen) vaihteluvälin. Enimmäisarvo asettaa laakerin olosuhdevyöhykkeelle. Mattoarvon korkeus ja delta (HDm miinus HDc) kertovat voitelun laadusta tai laakerin asennukseen ja linjaukseen liittyvistä ongelmista.

HD-tilauksen seuranta

Vaihtuvalla nopeudella toimivissa koneissa High Definition Order Tracking -analyysi tuottaa luotettavia tietoja ja kristallinkirkkaita mittaustuloksia, vaikka kierrosluku vaihtelisi suuresti mittauksen aikana. Yhä useammat koneet ovat nopeussäätöisiä; esimerkiksi kompressorit, joissa on taajuusmuuttaja (VSD) ja joiden kierrosluku muuttuu hyvin nopeasti. Tilausseurantaa voidaan soveltaa laajalla kierroslukualueella, muutamasta muutamaan tuhanteen kierrokseen minuutissa.

HD Order Tracking on noin kymmenen kertaa parempi kuin perinteiset tilausseuranta-algoritmit, kun kierrosluku ei ole täysin vakaa.

Menetelmässä käytetään pyörimisnopeuden kertalukuja (orders) absoluuttisen taajuuden (Hz) sijaan. Järjestysten käytön tarkoituksena on lukita näyttö pyörimisnopeuteen (1X) ja sen kertalukuihin, mikä tarkoittaa, että spektrin järjestetyt komponentit pysyvät aina samassa asennossa, vaikka pyörimisnopeus vaihtelisi mittauksen aikana.

Kahta tai useampaa spektriä samasta koneesta, jonka pyörimisnopeus vaihtelee, voidaan näin ollen verrata helpommin, jos ne ilmaistaan järjestyksinä. Järjestysseurannan avulla taajuusalue kattaa aina kiinnostavat oireet koneen pyörimisnopeudesta riippumatta.