如果你正在尋找一種方法來讓你的機器更好地運行更長時間，振動分析可以提供巨大的幫助。振動分析是任何工業可靠性程序的重要組成部分。它幫助團隊監控機器運行狀況，預測維護需求，并快速診斷缺陷。
本文解釋了什么是振動分析，以及它可以為您的組織做些什么。我們還將仔細檢查用于振動分析的工具、軟件和方法。
振動分析是以可靠性為中心的維修（RCM）和預測性維修（PdM）計劃的核心。它通常與其他無損檢測維護技術相結合，如油液分析、熱成像、超聲波檢測和電機電流分析。
1、什么是振動分析？
振動分析是測量和分析設備振動模式的過程。這是一種行之有效的延長資產壽命和減少計劃外停機時間的方法。
現代振動傳感器和分析工具可以在問題仍然易于修復的早期階段識別故障。這避免了代價高昂的級聯故障，并為設備的維護計劃、采購和安全關閉留出了時間。
作為任何狀態監測或預測性維護計劃的關鍵組成部分，振動分析提供了維護領導者所需的見解。這樣，決策者就可以領先于機器故障，并推動更高效的維護計劃。
2、振動分析是如何工作的？
旋轉機械的每個部件在使用時都會以離散和可量化的速度振動。一定程度的振動是正常的。但是，當設備開始過度振動或以異常頻率振動時，可能表明您的設備出現故障或惡化。
通過振動分析，您可以精確定位振動源，進行診斷，然后采取適當的措施進行糾正。維護團隊使用各種工具收集關鍵設備和組件的振動數據。然后，他們可以分析這些數據，以深入了解設備健康狀況。
診斷軟件收集和處理設備的振動數據，識別異常情況，并在設備需要維修時通知維護團隊。必要時，振動分析專家會進行更深入的診斷，并為您的工作人員提供下一步的建議。
3、振動分析如何與狀態監測配合使用？
狀態監測和以可靠性為中心的維護是積極主動的維護方法，通過監測振動、潤滑質量、溫度和能耗等參數來跟蹤資產健康狀況。一些狀態監測程序連續收集數據，并將其傳輸到基于云的軟件中進行實時振動分析。
由于振動分析有助于及早發現故障，因此它是許多成功的狀態監測程序的核心。它通過利用振動傳感器、振動分析軟件和專家人工分析，提醒維護團隊注意設備退化的早期跡象。也許這是顯而易見的，但這就是為什么它被認為是預測性維護。
然而，振動分析不僅僅用于預測性維護。您還可以使用振動數據來診斷現有的機器故障或確定持續問題的根源。這個過程被稱為根本原因故障分析（RCFA）。例如，校正旋轉不平衡的工具依靠振動分析來定位和糾正不平衡的來源。
4、振動分析的好處是什么？
振動分析可以在機器故障變得足夠嚴重而被視為故障模式之前的幾個月內識別出正在發展的機器故障。早期測試為維護團隊提供了充足的時間進行維修，而不是中斷生產計劃或產生意外停機的成本。振動分析可以：
①診斷現有的機器故障；
②確定故障嚴重程度；
③指導維護優先事項；
④創建設備運行狀況的總體情況；
⑤大大減少機器故障；
⑥協助預測、預算和盤點；
⑦提高工廠安全性；
⑧減少突然、意外的停工；
⑨延長設備使用壽命。
5、振動分析能檢測到什么？
雖然有1200多種可識別的故障情況，但許多常見的機械故障是由以下四個因素之一引起的：
①不平衡
②松動
③錯位
④軸承退化
一個強大的振動分析程序可以在這些故障變得嚴重之前對其進行診斷。越早發現問題，維修設備就越容易，成本效益也就越高。以下是振動分析在特定情況下的工作原理：
6、用振動分析校正不平衡
旋轉不平衡是造成旋轉設備損壞的主要原因，如泵、發動機、渦輪機和壓縮機。即使是相對較小的不平衡也會導致軸承磨損。機器通常會增加能耗和過熱，從而導致故障。旋轉不平衡可能是制造缺陷造成的。但它也可能隨著時間的推移而發展，原因是：
①錯誤的安裝；
②熱變形；
③腐蝕或退化；
④軸彎曲或斷裂；
⑤缺少平衡配重。
7、用振動分析識別軸不對中
軸不對中是電機驅動設備故障的另一個主要原因。在短期內，錯位可能會導致泄漏、零件過度磨損和生產力下降。隨著時間的推移，不對中的軸和聯軸器可能會損壞零部件并導致意外停機。
實現精確對準并不容易，但這是至關重要的。即使是看似微小的錯位也會影響您的生產進度，并增加運營和維護成本。振動分析是識別不對中的最佳方法之一。高質量的激光軸對中工具可以幫助解決高精度的問題。
8、用振動分析識別軸承故障
隨著時間的推移，工業機械將不可避免地需要維修或更換。盡早測試部件，在它們出現故障之前進行測試，可以延長設備的運行時間，并使維修更容易管理。
振動分析是監測設備軸承和其他部件健康狀況的好方法。了解您正在經歷的軸承磨損類型對于根本原因故障分析（RCFA）至關重要，這有助于診斷和處理問題的實際原因。診斷軟件可以在這里起到很大的作用，加快分析振動數據的過程。
使用振動分析意味著您將主動更換部件。一般來說，這種方法明顯比基于間隔的維護方法更具成本效益。您將根據需要對其進行更改，而不是按照固定的時間表更換可能無故障的組件，這樣可以節省時間、勞動力和不必要的成本。
9、用振動分析診斷松動
疏松有幾種不同的類型：
①腳部、底板或基礎處的A類松動。
②緊固件松動或由于框架結構出現裂縫。
③松動是由于部件配合不當和磨損造成的。
振動分析可以幫助您確定松動的確切來源，以便在問題導致系統故障之前進行糾正。
10、用振動分析診斷其他機器故障
如今的一些人工智能軟件，如Azima DLI Watchman 360系統，可以使用振動數據診斷各種系統中的數百個故障。舉幾個例子，想想泵葉輪、電機定子和電機繞組。經驗豐富的技術人員可以使用振動分析設備執行RCFA并診斷常見和不常見的缺陷。機器的狀況數據越多，就越能有效地使用它來了解嚴重故障的核心，并保持運行。
總的來說，振動分析設備可以提高安全性，減少計劃外勞動時間，降低預算，提高生產力。
11、如何測量振動？
根據您的需要，簡化的監視器或專業的手持式振動分析儀可以幫助您進行基于路線的振動數據收集。
多功能無線傳感器和集成的有線工具，如Prüftechnik VibGuard，可以自動收集振動數據。您測量的設備類型，以及您想要設置的任何參數，都可以指導您選擇工具。以下是測量振動水平的一些最有用的工具：
1).加速度計
加速度計是大多數振動分析應用的核心。它們測量資產或組件發出的沖擊和振動。
2).振動計
振動計是一種簡化的手持設備，內置加速度計和顯示屏。它提供設備整體振動水平的即時讀數。
儀表提供振動速度、加速度和位移的即時讀數。大多數儀表還可以存儲振動測量值，以便您可以輕松跟蹤設備隨時間的運行狀況。
3).振動測試儀
振動測試儀將振動計的功能與診斷功能相結合。該工具可以測量整體振動水平，并使用它們來現場診斷機器故障。
4).振動分析儀
振動分析儀和振動測試儀有很多相似之處。這兩種工具都提供即時振動讀數，診斷和評估常見故障，在某些情況下，還可以提出維護建議。
5).無線振動傳感器
無線振動系統可以在幾乎不需要人工干預的情況下監測許多機器。這種連接傳感器技術將振動監測集成到工廠的區域中，這些區域將被排除在傳統的基于路線的程序之外。無線振動系統使用簡單：只需將每個傳感器安裝在設備或組件上，它就會全天候收集振動數據。每個傳感器都將數據流傳輸到云端，通過強大的人工智能軟件進行處理。
6).有線在線狀態監測
有線在線狀態監測系統正是它們聽起來的樣子：一個由有線加速度計組成的網絡，通過互聯網連接，向分析程序報告。專業人員通常使用這些系統來監控高度關鍵、復雜的機器。有線和無線振動傳感器系統都是監控資產的有效工具。但最適合您企業的系統取決于您的運營規模、設備的關鍵性和預算。
12、振動分析工具如何評估振動？
借助振動分析工具，您可以通過評估兩個重要指標來研究振動數據：時間波形和頻譜。
時間波形將振動數據呈現為一系列波峰和波谷，并根據時間進行映射。當在加速度觀察時，時間波形本質上是原始數據。波形圖將準確地指示機器的峰值振動水平何時出現。它還表明了峰值振動的嚴重程度。
雖然時間波形是有用的，但它是復雜和難以分析的。它并不總是提供診斷機器狀況的確切性質所需的簡明信息。這就是頻譜分析和FFT的用武之地。
快速傅立葉變換（FFT）將現有波形數據轉換為頻率數據。它使用轉換后的波形創建所有分量頻率的圖形表示。
為什么這很有用？每個組件都以自己的頻率振動，頻率分析會顯示哪些組件的振動強度最大。這樣，您可以查看單個組件的頻率，以確定潛在故障的根本原因。你越早發現問題，就越快解決問題并恢復正常工作。
13、振動分析的三個關鍵參數
振動專家使用三個主要參數來評估機器的健康狀況：振動位移、速度和加速度。
?位移是振動物體從其中心或起點移動的距離。這是識別較低頻率范圍內故障的最強指標。位移用于診斷不平衡和軸頸軸承健康狀況。
?速度是一個振動物體在定義的時間或速度上移動的距離。它測量中級頻率，可以幫助診斷大多數機器故障的嚴重程度。速度讀數通常是狀態監測的首選測量顯示，因為它在寬頻率范圍內具有平坦的振幅響應。
?加速度是力的度量，是指速度隨時間變化的速率。當測量非常高的頻率時，這是最有幫助的。加速可以幫助診斷早期軸承故障，并發現泵系統中的氣穴和湍流等問題。這三個參數對于建立對設備健康狀況的深刻理解非常重要。
14、人工智能工具如何增強振動分析
如果你想從振動測量工具中獲得更多，下一代人工智能設備提供了非凡的分析能力。最好的人工智能驅動軟件可以以令人印象深刻的準確度快速診斷機器故障。長期使用人工智能工具也有好處。人工智能程序分析機器數據的時間越長，它們在診斷問題方面就越有效。就像人類員工一樣，人工智能軟件從經驗中學習。只要確保你選擇的人工智能軟件是在足夠大的數據集上正確訓練的，這樣你就可以從高水平的專業知識開始。
15、與振動分析專家合作
軟件工具可以在很大程度上診斷機器故障，但它們并不是單獨工作的。人工智能工具和其他軟件在與人類專家協同工作時處于最佳狀態。
如果您的業務面臨勞動力短缺或需要提高專業知識，我們的振動和狀態監測專家團隊隨時準備并愿意在振動分析的任何方面提供幫助。
