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次数解析

回転・レシプロ機械の騒音および
振動解析

次数解析は、回転やレシプロ機械の騒音および振動信号を解析する技術です。 発電機,燃焼エンジン,コンプレッサ,タービン,ポンプ,回転シャフトの診断が可能です。

DEWESoftのオーダートラッキング解析は非常に強力です。
セットアップは非常に簡単で、複数の入力チャネルを並行してリアルタイムで計算し、ビジュアルで結果を表示します。

次数解析アプリケーションの概要

次数解析は、エンジン,コンプレッサ,タービン,ポンプなどの回転機械やレシプロ機械の騒音および振動信号を解析する技術です。第1次は、マシンが回転する速度を指します。それ以降の各次数は、対応する回転速度の倍数になります。

これらの機械にはさまざまな部品があり、それぞれが機械全体の騒音や振動に独特のパターンをもたらしています。次数解析ではこのようなパターンを特定して切り分け、各機械部品の性能と品質を個別に解析できます。

次数は機械の速度とは無関係であるため、次数解析は回転周波数が変化する機械の非定常振動を計測する場合に使用するのに適した解析ツールです。

DEWESoftの次数解析ソリューションは、共振,安定運転ポイント,振動の原因究明など、回転機械の運転状態の解析に欠かせないツールです。エンジンやその他の回転機械の振動を解析し、開発および最適化だけでなく診断およびトラブルシューティングを行います。パワフルなソフトウェアと柔軟なデータ収録機器は、開発者とサービスエンジニア双方にとって、スマートなポータブルソリューションを構成します。

オーダートラッキング解析のための
アプリケーション

回転機械は、業界全体の多くの機械システムの主要かつ重要な構成要素です。
ほぼすべての工業プロセスで少なくとも1台の回転機械が使用されており、生産ラインでは重要な役割を担っています。障害が発生した場合、どの機械が最も大きなコストをもたらすか考えて見て下さい。

エンジン,パワートレイン,タービン,ポンプ,コンプレッサ,電気モータ,換気ユニットなどは、設計および開発するだけでなく、オーダートラッキングと解析を実行することによって評価および保守することができます。

  • 回転機械の不安定性の調査とトラブルシューティング
  • 重要なエンジン速度の決定
  • ギアボックスの故障
  • ベアリングエレメントの故障
  • 機械的な緩み
  • 不均衡
  • シャフトの曲がり
  • 位置ずれ
  • モータの電気的故障
  • ポンプ内のキャビテーション
  • 回転ノイズと構造ノイズおよび振動現象の分離
  • ギア,ベルト,ファン,ポンプ,コンプレッサ,タービンなどのその他の振動関連の問題

Dewesoft ハードウェアの一般的な構成

  • SIRIUS-MINIデータ収録システム
  • デュアルコアADCテクノロジ,デュアル24ビット シグマデルタADC,
    200kS/s,最大160dBのダイナミックレンジ
  • 最大4つのIEPE加速度センサ
  • 最大1つのタコセンサ
  • SIRIUSモジュール式DAQシステム
  • デュアルコアADCテクノロジ,デュアル24ビット シグマデルタADC,
    200 kS/s,最大160dBのダイナミックレンジ,+1000Vのガルバニック絶縁
  • 最大8つのIEPE加速度センサ
  • 最大8つのタコセンサ
  • SIRIUS-R1DBまたはSIRIUS-R2DB DAQシステム
  • デュアルコアADCテクノロジ,デュアル24ビット シグマデルタADC,
    200kS/s,最大160dBのダイナミックレンジ
  • 最大16/32 IEPE加速度センサ
  • 最大16個のタコセンサ
  • 内蔵コンピュータ,SSDストレージ,ディスプレイ,リチウムイオンバッテリ

スーパーカウンタ®:カウンタとエンコーダセンサによる精密な速度と角度計測

DEWESoftのデータ収録システムはスーパーカウンタと呼ばれる特許および登録商標技術を利用しています。

カウンタ入力は、回転機械の回転数と角度を計測できます。1サンプル後の整数値(例えば1,1,2,2,3,4)しか出力しない標準的なカウンタに比べ、DEWESoftのスーパーカウンタ入力は、時間と振幅が完全に同期した1.37,1.87,2.37などの正確な値を抽出することができます。

これは信号の立ち上がりエッジの正確な時間を、追加のカウンタで計測することによって行われます。当社のスーパーカウンタ入力はアナログサンプリングレートに関係なく、102.4MHzのタイムベースで動作します。

カウンタ入力は、アナログ,CANバス,その他のデータソースと完全に同期しており、バランシング,オーダートラッキング,ねじり振動などの簡単なアプリケーションを可能にします。

ランアップ/コースダウン・ウォーターフォール ランアップ/コースダウン解析

回転オーダートラッキングによる次数解析は、回転数が変化する機械やその他の回転部品のテスト,診断,トラブルシューティングに適したツールです。

個々の回転機械部品の明確な振動パターンが計測を通して保持されるため、計測された次数パターンを基準グラフと比較することができ、関連するすべての回転部品に対して個別の許容範囲とアラームレベルを設定できます。

次数解析のセットアップは非常にシンプル

オーダートラッキングモジュールでは、テストを開始する前にいくつかのオプションを選択することができます。

  • 次数ウォーターフォールと時間の比較 - 電流のスペクトルだけでなく、時間の経過に伴う次数スペクトルを監視します。
  • 次数ウォーターフォールとリファレンスの比較 - 回転数またはビン軸として使用したい他の計測チャネル上の次数スペクトルを監視します。
  • 次数領域の高調波 - ユーザー定義の高調波ごとに、複雑なチャネルが 2D グラフ上に表示されます。

これらの設定は、計測を記録した後でいつでも変更できます。DewesoftXは常に生データを保存しているため、次数解析の結果を後処理で再計算することができます。

回転数制限(上限回転数と下限回転数)、ウォーターフォールスペクトラムと次数抽出をランナップ中、コーストダウン中、またはその両方(周波数スペクトル全体をカバー)のいずれで計算するかを選択します。

周波数解析のセットアップ 高速フーリエ変換 (FFT)

DEWESoftの次数解析では、時間,回転数,または選択された別のビンチャネルのFFTスペクトルを並行して出力するオプションも提供します。

  • FFTウォーターフォールとリファレンスの比較 - 選択されたビンチャネルの FFT 計算結果を監視します。
  • 時間領域の高調波 - 時間経過に伴う高調波の振幅を示す複素出力チャネル。
  • 全体的な RMSと基準値の比較 - 選択したビンチャネルの全体的な(全周波数範囲)RMS値を監視します。

周波数数領域と次数領域におけるピーク計算

ピーク計算は、周波数領域と次数領域の両方で実行できます。ビン更新パラメータを最大に選択すると、個々のスペクトル線の最大値がテスト中保持されます。このような結果は、時間,回転数,または他のビンチャネルにわたって最も高いピーク値を示すことにより、最悪のシナリオを示すことができます。

キャンベル線図による応答スペクトルの2D
および3D視覚化

単一平面上の3次元値の視覚化は、次数解析アプリケーションでよく使用されます。3Dグラフとキャンベルプロットは、発振領域の関数としてシステムの応答スペクトルを表します。

キャンベルプロットでは、値の範囲は定義された数のレベルで区分され、各レベルは、その半径と色がレベルの指数に応じて異なる円で表される。大きな値はより大きな円で表され、カラーマップ上ではより濃い色で表示されます。より適切にデータを解析するために、より低いレベルのカットオフを適用できます。

ビン設定を自由に設定可能

時間、回転数、または他のビン軸の計測範囲にわたってどのようにスペクトルを収録するかは、Dewesoftで自由に設定できます。

スペクトルビン間のジャンプを防ぐために、デルタとヒステリシスを定義して、範囲(例えば回転数範囲)を対応するビンに分割して計算できます。

データを各ビンにわたって連続的に収集するか、ビンの中心部でのみ収集するかを決めます。スペクトル結果の計算方法について、さまざまな方法から選択できます。

  • 各ビンに最初に計算されたビンのスペクトルを保持するs
  • 常に新しい計算されたスペクトルでビンを更新する
  • 同じビンに属するすべてのスペクトルを平均する
  • 各ビンの最大スペクトル値を保持する

オービットプロット解析
回転軸の動きを可視化

DEWESoftのオービットアナライザは、回転する円盤の動きを解析し視覚化するソリューションです。

軌道プロットはシャフトの回転方向を示します。回転方向を示す矢印はグラフの右上に表示されます。

矢印の方向はCCW(反時計回り)なので、軌道グラフ上のチャネルを正しい順序で選ぶ必要があります。

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