SPM HD

Technische beschrijving: Conditiebewaking van lagers

De geavanceerde digitale techniek en de op toerental gebaseerde samplefrequentie maken de SPM HD bijzonder geschikt voor metingen aan toepassingen met lage snelheden. Geavanceerde wiskundige algoritmen maken de meettechniek minder gevoelig voor interferentie van andere signalen. De buitengewone signaalkwaliteit en 24 bit A/D conversie zorgen voor een haarscherpe resolutie en uitzonderlijke details in spectrums en tijdsignalen. Tijdsignalen zijn zeer eenvoudig te interpreteren, waardoor het type en de omvang van de schade eenvoudig vast te stellen zijn. SPM HD kan worden gebruikt voor het monitoren van toepassingen in het bereik van 0,1 - 20 000 RPM.

Tijdens hun hele levensduur genereren lagers schokken in het grensvlak tussen het belaste wentellichaam en het loopvlak. Deze schokken 'rinkelen' de schokpulsopnemer, die elektrische pulsen afgeeft die evenredig zijn met de grootte van de schok. In tegenstelling tot trillingsopnemers reageert de schokpulsopnemer op zijn zorgvuldig afgestelde resonantiefrequentie van ongeveer 32 kHz, waardoor een gekalibreerde meting van de schokpulsamplitudes mogelijk is. De amplitude van de schokpuls wordt veroorzaakt door drie basisfactoren:

• Rolsnelheid (lagergrootte en tpm).
• Dikte van de oliefilm (scheiding tussen de metalen oppervlakken in het rolvlak). De oliefilm is afhankelijk van de smeermiddeltoevoer, de uitlijning en de belasting.
• De mechanische toestand van de lageroppervlakken (ruwheid, spanning, beschadiging, losse metalen deeltjes).

Invoergegevens

Het effect van de rolsnelheid op het signaal wordt geneutraliseerd door het toerental en de asdiameter in te voeren als invoergegevens, met 'redelijke nauwkeurigheid'. Dit stelt een beginwaarde (HDi) in, het begin van de 'genormaliseerde' conditieschaal.

Signaalverwerking

Ruisfilter: Willekeurig optredende hoge meetwaarden die valse waarschuwingen kunnen veroorzaken, worden uitgefilterd met behulp van het algoritme voor het verwerpen van willekeurige invloeden.
Toerental variaties worden afgehandeld met HD Order Tracking, zie hieronder.
Het algoritme voor symptoomverbetering zoekt naar herhalende inslagen in het tijdsdomein. Als gevolg daarvan worden willekeurige signalen onderdrukt en herhalende signalen versterkt.

Uitvoergegevens

• HDm: Een scalaire waarde uitgedrukt in decibel. Het is de primaire waarde voor het bepalen van de ernst van de lagerschade. Het vertegenwoordigt de hoogste schokpulsen die tijdens de meetcyclus zijn gevonden. Deze waarde wordt ook gebruikt voor het activeren van waarschuwingen.
• HDc: Een scalaire waarde uitgedrukt in decibel. Deze waarde vertegenwoordigt het niveau waarbij 200 schokken/seconde aanwezig zijn. Het is nuttig om de smeringstoestand te bepalen.

• Tijdsignaal HD: Uiterst nuttig om te bepalen waar in het lager de potentiële schade zich bevindt. In veel gevallen is het ook mogelijk om de aard van de schade te bepalen (gescheurde binnenloop met spalling rondom, of een enkele scheur, enz.) Het HD-tijdsignaal is het resultaat van zeer geavanceerde digitale algoritmen waarbij repetitieve schokken worden versterkt en willekeurige signalen worden onderdrukt.

• SPM Spectrum HD: Het resultaat van het toepassen van FFT-algoritmes op het tijdsignaal HD. Het SPM HD-spectrum helpt bepalen waar de potentiële lagerschade zich bevindt. Het is ook nuttig voor trenddoeleinden (toepassen van symptoom- en bandwaarden).

Evaluatie

Door lagers te testen onder variabele bedrijfsomstandigheden zijn de beginwaarde en het bereik van de drie conditiezones (groen-geel-rood) empirisch vastgesteld. De maximumwaarde plaatst het lager in de conditiezone. De hoogte van de tapijtwaarde en de delta (HDm minus HDc) duiden op de kwaliteit van de smering of op problemen met de installatie en uitlijning van het lager.

HD Order tracking

Op machines met variabele snelheid levert analyse met High Definition Order Tracking betrouwbare gegevens en kristalheldere meetresultaten, zelfs wanneer het toerental tijdens de meting sterk varieert. Steeds meer machines zijn snelheidsgeregeld; bijvoorbeeld compressoren met een variabele frequentie drive (VFD) waarbij het toerental snel kan veranderen. Order Tracking is toepasbaar in een groot oerentalbereik, van slechts enkele tot duizenden omwentelingen per minuut.

HD Order Tracking is ongeveer tien keer beter dan traditionele ordervolgalgoritmen wanneer het toerental niet perfect stabiel is.

De methode maakt gebruik van veelvouden van rotatiesnelheid (orders) in plaats van absolute frequentie (Hz). Het doel van het gebruik van ordes is om de weergave vast te zetten op de rotatiesnelheid (1X) en zijn veelvouden, wat betekent dat de geordende componenten in het spectrum altijd in dezelfde positie blijven, zelfs als de rotatiesnelheid tijdens de meting varieert.

Twee of meer spectra van dezelfde machine met variabele snelheid kunnen daarom eenvoudiger vergeleken worden als ze in volgordes worden uitgedrukt. Met ordertracking dekt het frequentiebereik altijd de symptomen die van belang zijn, ongeacht de rotatiesnelheid van de machine.