Приложение D (справочное). Векторный анализ изменений в сигнале вибрации

Приложение D
(справочное)

Векторный анализ изменений в сигнале вибрации

В приложении А приведены критерии оценки состояния на основе измерений параметра вибрации вала в установившемся режиме работы машины и любых изменений значений этого параметра. Однако некоторые изменения в состоянии машины можно выявить только с помощью векторного анализа отдельных частотных составляющих вибрации.

D.1 Общие положения

Общий стационарный сигнал вибрации, измеренный на вращающемся валу, имеет сложную природу и состоит из ряда отдельных частотных составляющих. Каждая из составляющих определяется своей собственной частотой, амплитудой и фазой относительно некоторой заданной точки отсчета. Обычное оборудование для вибрационного контроля измеряет значение общего сигнала вибрации, не разделяя его на отдельные частотные составляющие. Однако использование современного диагностического оборудования позволяет проводить анализ сложного сигнала и определять амплитуду и фазу каждой составляющей.

Изменения отдельных составляющих, которые могут быть весьма значительными, легче обнаружить, наблюдая за изменением соответствующего вектора, нежели за изменением вибрации в широкой полосе частот.

D.2 Влажность представления информации в векторном виде

На рисунке D.1 приведена диаграмма в полярных координатах, которая используется для одновременного отображения в векторной форме амплитуды и фазы одной из частотных составляющих сложного сигнала вибрации.

Вектор соответствует исходному вибрационному состоянию в установившемся режиме, т.е. в этом режиме амплитуда вибрации равна 30 мкм, а фаза - 40°. Вектор соответствует вибрационному состоянию, когда в машине произошли некоторые изменения; амплитуда вибрации равна 25 мкм, а фаза - 180°. Таким образом, хотя амплитуда вибрации уменьшилась на 5 мкм, истинное изменение вибрации представляет вектор , имеющий амплитуду 52 мкм, т.е. в 10 раз выше, чем при простом сравнении амплитуд.

Этот пример иллюстрирует ограниченность критерия оценки состояния по изменению уровня вибрации, основывающегося на измерениях только амплитуд вибрации.

D.3 Контроль за изменением векторов вибрации

Пример, приведенный в D.2, показывает важность определения изменений векторных составляющих сигнала вибрации. Однако общий сигнал вибрации может включать в себя множество частотных составляющих, и указанные изменения могут наблюдаться для каждой из них. Кроме того, количественные изменения, не допустимые для одной частотной составляющей, могут оказаться вполне приемлемыми для другой. Поэтому в настоящее время невозможно установить критерии оценки вибрационного состояния по изменениям векторов отдельных частотных составляющих, которые соответствовали бы задачам настоящего стандарта, предназначенного, в первую очередь, для контроля вибрационного состояния неспециалистами в области вибрации

"Рисунок D.1 - Сравнение изменений вектора и изменений амплитуды вектора для отдельной частотной составляющей"