振动分析师检查表-你通过了吗?

最后更新:2022年10月22日

30秒的总结

• 了解机器，获得故障的早期预警，检测所有故障条件，以及可重复的测量对于有效的振动分析至关重要。
• 振动分析师课程是与遵循的课程相一致的ISO 18436标准在当今的情况下是典型的。
• 一个高效的振动分析人员必须采取快速和经济的测量，并致力于在机器发生故障之前发现最常见的故障。

振动分析人员检查表

文中给出了如何从机器中获得最有意义和最准确的信息的实用建议振动分析，即确定适当的测量位置和轴，最佳的数据收集设置和最佳的分析技术。还强调了良好报告实践的重要性以及根本原因分析和验收测试的可取性。

介绍

振动分析是一个奇妙的领域。对于分析师来说，这是具有挑战性和刺激性的，应该是有回报的。对于雇主来说，它提供了巨大的经济回报。但问题是，你是否充分利用了振动分析？从表面上看，这似乎很简单。如果您遵循数据收集器供应商的设置建议，并确保您挂载了传感器在轴承，那么你将捕捉到一个看起来正确的光谱。它会有峰和模式，使它看起来像你们在案例研究．所以你一定做对了，对吧?不一定。

不幸的是，人们很容易认为自己做的每件事都是正确的。测量结果看起来很好，如果使用，您将看到振动级别和模式的变化轴承损坏．但你得问问自己

• 你了解你正在测试的机器吗?
• 您是否获得故障状况的早期警告?
• 您是否能够检测到所有可能的故障情况?
• 你的测量是可重复的吗?

这是一点背景知识

本文作者从事振动分析已有二十年左右的历史。近年来，培训已经成为一个很大的焦万博matex网页登陆点，我们已经开发了相应的材料和课程ISO 18436标准．我们有幸教过一些非常有经验的分析师:他们已经成功地进行了多年的振动分析。我们喜欢分析师说“谢谢，直到现在我们还没有真正理解”的那一刻。

但主要的一点是，学员之间有一个共同的主题——人们不理解测量位置/轴、数据收集设置(加窗、平均、分辨率、Fmax)、分析技术(时间波形和相位分析)和报告实践的重要性。许多学员离开该课程后，誓言要对课程的几乎所有方面进行改革。

我们不想听起来太苛刻。首先，如果你没有接受过培训，或者你只接受过典型的基础培训，那么你怎么万博matex网页登陆能理解这些问题?其次，大多数分析师都在努力提高自己的诊断技能，并本着良好的意愿制定了自己的程序，因此任何失败都不是懒惰或缺乏努力的结果。事实上，大多数人都没有接受过足够的培训，并且承担了太多的责任，以至于很难执行所有必要的分析和微调。万博matex网页登陆

分析师清单

没有足够的时间详细讨论所有这些主题，但下面的内容应该会让您有所思考。你是——

• 从正确的测量轴收集数据?
• 设置正确的Fmax和分辨率线(LOR)?
• 设置正确的平均值和重叠百分比?
• 使用正确的安装技术?
• 使用额外的技术和特殊测试来确诊?
• 生成报告来记录成功和财务收益?
• 执行根本原因分析和验收测试以提高可靠性?

现在我们将仔细研究这些领域中的每一个。

从正确的测量轴收集数据

如你所知，机器振动垂直、水平和轴向。根据机器的方向、轴承的类型、部件的方向和故障条件的性质，最能揭示故障条件存在的振动模式可能出现在所有轴上，但也可能只出现在一个轴上。如果你不在这个轴上测量，你可能会错过断层。

此外，比较来自一个轴和另一个轴的数据(比较水平或检查是否存在谐波或边带)通常是非常有用的。如果您试图通过只测量一个轴来节省时间，则此选项将不可用。当然，您可以出去重新测试机器，以从其他轴获得数据，但这样就没有历史数据作为比较的基础了。

设置正确的Fmax和LOR

使用正确的Fmax和LOR(分辨率线)是很重要的。如果Fmax不够高，你很容易错过重要的信息。如果LOR不够，你就会错过重要的细节。

你可能对下面的公式很熟悉:测量时间= LOR / Fmax。您可以看到，如果您增加Fmax，测量将更快地完成-这是好的。但是当你增加Fmax时，有效分辨率就会降低——这并不好。如果您将LOR从800行增加到1600或3200行，收集数据的时间将增加一倍或四倍。在过去，由于内存存储和数据传输速率的限制，我们倾向于使用400或800行。但随着现代数据采集器和计算机的发展，这些限制已经不复存在。因此，您应该认真考虑将谱线改为1600甚至3200。

这里有一个有趣的例子。在图1中，我们有800线频谱，Fmax为1600 Hz。看起来我们有一个很高的2X峰值-这可能是错位吗?看起来噪音下限已经被解除了。

在图2中，Fmax只有200 Hz，我们使用了1600行分辨率。你猜怎么着，我们毕竟没有错位。我们的马达有电气故障。我们在100 Hz处有一个峰值(线频率为50 Hz)，并且有极-通-频边带。

必须将Fmax设置得足够高，以看到所有感兴趣的频率(以及这些频率的谐波)，但同样重要的是，您必须有足够的分辨率来正确区分这些频率。时间记录必须足够长，可以看到最低预期故障频率的五次重复。在大多数情况下，最低故障频率可能是滑移频率乘以极数(电气故障)，或保持架频率滚动轴承的缺陷．那么，如何在不影响频率跨度的情况下增加时间记录呢?答案:增加分辨率线。测量时间= LOR / Fmax。

设置正确的平均值和重叠百分比

求平均有助于我们实现可重复性，并确保我们在机器经历多个循环(旋转)时收集数据。我们现在没有足够的空间详细描述重叠平均的工作原理。但是，这里有两个重要的问题需要考虑，即数据丢失和可重复性。

数据丢失:汉宁加窗过程在时间记录的开始和结束时“抑制”数据——因此我们可能会丢失重要数据。重叠平均可以确保这些数据不会丢失。

可重复性(降低噪声):较高的重叠百分比和较低的平均值数量将减少完成测量所需的时间——这可能(乍一看)是一个有吸引力的选择。

例如，分辨率为800线的2000hz测量将需要0.4秒的时间记录。如果我们有10个重叠50%的平均值，测试将花费2.2秒完成，并且轴将旋转66次(同步速度1800转/分)，如图3所示。然而，如果我们使用两个平均值和67%的重叠，测试现在只需要大约0.5秒，轴将旋转16次，如图4所示。

你要问的问题是

a)您是否收集了足够的振动数据，以便将随机噪声和振动平均在一起，以便我们进行可重复的测试?

b)在您捕获振动数据的时间内，机器是否经历了足够的旋转(可视化滚道中的滚子，齿轮齿啮合在一起，等等)?

振动读数必须是可重复的，它们必须捕捉到所有周期性机械事件的多个实例。(请注意，如果增加分辨率线，就可以减少平均值的数量。)

做个实验。使用您的数据收集器，读取当前的平均值和重叠百分比。现在用更大的平均值重复这个测试，可能重叠的百分比更低。现在比较两个光谱。如果初始设置正确，它们应该几乎相同。现在在几台机器上重复这个实验:一台电动机、一台压缩机和一台变速箱。它们不会完全相同，但在主要峰值或噪声底的振幅上不应该有显著差异。图5展示了这样一个测试的结果。红色光谱(也由图上箭头所示)是仅由三个平均值得出的结果，而蓝色光谱(也由图下箭头所示)是由八个平均值得出的结果。如果你实时观察数据，你可以看到峰值的上升和下降。

这意味着您今天进行的测量看起来像蓝色光谱，一个月后重复测试得到的测量看起来像红色光谱。想象一下，如果你试着比较这两个测量值。你会错误地把振幅的变化解释为断层。这个例子是真实的，但比正常情况更严重一些。由于调制、跳动和各种外部振动和噪声来源，四个或更少的平均值可能是不够的。

因此，与其为所有机器选择默认设置，或为了节省数据收集时间而减少平均值的数量，不如仔细考虑您正在测试的每台机器，并尝试上面的实验。在数据收集过程中多花一点时间会有好处。使用正确的安装技术，提高重复性和频率响应
我们刚刚讨论了设置正确平均值的可重复性。但是，正确地安装加速度计并遵循适当的实践以确保可重复性也是至关重要的。有两个关键问题需要考虑:可重复性和安装表面

越来越多的可重复性

你必须安装传感器每次都在同一个地方。位置的变化会导致振幅水平的变化。如果总是由同一个人收集数据，那么这就不太可能成为问题。否则，重要的是要标记正确的测试位置，或者更好的是，添加一个安装垫。

传感器安装

最常见的问题是传感器安装。它必须与轴承座保持良好的牢固接触。当高频振动源必须穿过空气腔时(如垫圈、污垢、污垢等)，振动源就会减弱。如果你正在进行包络测量(或demod)，PeakVue例如，冲击脉冲，尖刺能量，HFD，或任何其他使用高频数据的测量)，如果您没有正确准备安装表面，您的测量可能会受到很大的影响。在较脏的环境中工作时，应准备干净平整的表面，并用干净的抹布擦拭。

一个强磁铁是一个最低要求，并螺柱安装传感器提供最好的结果。当然，要避免在运行速度下可能产生共振的表面，如电机尾钟罩或护罩。

使用额外的技术和特殊测试来确认你的诊断

振动分析很好，光谱可以告诉你很多东西。然而，依赖于你日常收集的光谱并不能给你完整的画面。还有其他数据类型，特殊测试和状态监测和性能数据，将帮助您提高诊断的准确性和及时性。

时间波形分析

收集时间波形测量值非常容易，您应该使用这些测量值来帮助确认诊断。时间波形可以帮助您排除或排除某些故障情况。在波形中可以清楚地看到冲击、摩擦和松动。时间波形数据可以辅助诊断不对中、不平衡和轴承故障。时间波形在研究低速机器和齿轮箱时，测量是必不可少的。

相分析

虽然您不会在常规的基础上收集相位，但相位读数并不难收集和解释，特别是如果您有一个双通道数据收集器。许多故障情况可以通过相位数据确认，包括不对中、不平衡、松动、轴承翘起、轴弯曲和结构共振。

因此，您应该学习如何收集相位读数，学习如何解释它们，然后利用这个强大的工具来帮助诊断故障。

其他状态监测技术

你应该好好利用超声波、油品分析、磨损颗粒分析、温度记录、运动测试(在线和离线)等状态监测还有性能数据。这些技术中的每一项都可以帮助您更好地了解机器的状况。在某些情况下，这些测试类型中的一个或多个将比振动分析更早地揭示故障条件，或者在某些情况下，将揭示振动分析无法检测到的故障。

你可以自己采用这种技术，也可以聘请有这些技术经验的顾问，或者与工厂内收集这类数据的人交朋友。不要孤立地工作!

生成报告来记录你的成功和财务收益

你工作做得好吗?你的工作很重要吗?你当然知道。但你最近告诉了谁?你的沟通能力如何?分析师的能力取决于他或她传达分析的重点和要遵循的建议的能力，而您的项目的成功可以由您宣传您的项目的好处的好坏来决定。

你必须传播这一信息。每个人都必须知道你们项目的经济效益。您必须确定如何在组织内报告此信息。如果你检测到一个轴承可能会故障，你正确地建议更换它，你为你的公司节省了多少?您可能会认为，在夜间生产过程中出现灾难性故障可能会导致巨大的成本:停机时间、二次损坏、加班等等。但如果你对发现的每一个轴承故障都索赔30万英镑，管理层就不会把你当回事。

你必须与你的管理人员达成协议，以便你能以有意义和可信的方式报告你的课程的好处。然后您必须经常生成该报告。

执行根本原因分析和验收测试以提高可靠性

一些振动分析师认为，他们唯一的工作就是检测和报告故障情况。但事实并非如此。锁定在振动数据(和其他状态监测数据)中的可能是故障首先发生的原因。如果你能报告轴承可能会故障，那就太好了，但如果你能说出是什么原因导致轴承出现故障(或者为什么机器错位，失去平衡，等等)，那就更好了。

您可以报告故障并等待故障再次发生，或者您可以尽最大努力确保它不再发生。精度平衡和对齐，正确的润滑，验收测试(以确保机器在投入使用时处于良好的健康状态)和其他实践结合起来，提高设备的可靠性。振动分析等状态监测技术仍然是必不可少的，但改进的维护、采购和维修实践将确保机器寿命接近设计寿命。

结论

在一天结束的时候，你必须设定自己的目标。您可以尽可能快速和经济地进行测量，并致力于在机器故障之前检测出最常见的故障(希望如此)，或者您可以更加小心，并运行一个程序，为更大范围的故障条件提供早期警告。

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5.振动分析挂图

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这篇文章是在上发表的原始文章的基础上更新的https://www.maintenanceandengineering.com/2014年9月1日。

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