SPM HD

SPM HD® är en patenterad vidareutveckling av stötpulsmetoden (SPM) som används för snabb, enkel och tillförlitlig information om rullningslagrets mekaniska kondition och smörjstatus. Det ger en lättförståelig översikt över maskinkondition på en grön-gul-röd skala, samt kristallklara spektrum och tidssignaler för vidare analys.

Egenskaper

  • Snabb, enkel och tillförlitlig information om lagerkondition.

  • Lättförståelig konditionsutvärdering i grönt-gult-rött.

  • Identifiering av lagerskador med exceptionellt tydliga spektrum och tidssignaler.

  • Övervakning av applikationer i ett mycket brett varvtalsområde, inklusive applikationer med ultralåga varvtal (0,1 - 20 000 rpm).

 

Teknisk beskrivning

Avancerad digital teknik och varvtalsbaserad samplingsfrekvens gör SPM HD särskilt väl lämpad för mätning på lågvarviga applikationer. Sofistikerade matematiska algoritmer gör mätmetoden mindre känslig för störningar från andra signaler. En exceptionellt hög signalkvalitet och 24-bitars A/D-omvandling ger knivskarp upplösning och mycket detaljerade resultat i spektrum och tidssignal. Då tidssignalen är mycket lättolkad kan skadans typ och omfattning enkelt fastställas. SPM HD kan användas för övervakning av maskiner i varvtalsområdet 0,1 - 20 000 RPM.

Under hela sin livstid ger lagren upphov till stötar mellan det belastade rullningselementet och kulbanan. Stötarna tas upp av stötpulsgivaren som avger elektriska pulser i en storlek som står i proportion till stötarnas. I motsats till en vibrationsgivare reagerar stötpulsgivaren vid sin noggrant inställda resonansfrekvens på ca 32 kHz, vilket möjliggör en kalibrerad mätning av stötpulsernas amplitud.

Stötpulsens amplitudnivå beror av tre grundfaktorer:

  • Rullkropparnas hastighet (lagrets diameter och rpm).
  • Smörjfilmens tjocklek (avståndet mellan metallytorna i lagrets rullbana). Smörjfilmens tjocklek beror på oljetillgången men också på uppriktning och belastning.
  • Det mekaniska tillståndet hos lagrets ytor (ojämnheter, utmattning, skador, lösa metallpartiklar).
SPM HD measurement technique

Ingångsdata

Effekten av rullkropparnas hastighet på signalen neutraliseras genom att ange varvtal och axeldiameter, med rimlig noggrannhet. Detta sätter initialvärdet (HDi), startpunkten för den "normaliserade" konditionsskalan.

Signalbehandling

Störningsfilter (Random Impact Rejection): Slumpmässigt förekommande höga värden som kan orsaka falsklarm filtreras bort med hjälp av denna algoritm.
Varierande varvtal hanteras av HD Order Tracking, se nedan.
Symptomförstärkning (Symptom enhancement) är en algoritm som söker efter repetitiva effekter i tidsdomänen. Slumpmässiga signaler tas bort och repetitiva signaler förstärks.

Utdata

  • HDm: Ett skalärt värde uttryckt i decibel. Det är det huvudsakliga värde som används för att fastställa hur allvarlig skadan är. Värdet representerar de högsta stötpulsvärdena uppmätta under en mätcykel. Det används också för att utlösa larm.

  • HDc: Ett skalärt värde uttryckt i decibel. Det representerar den nivå där 200 stötar per sekund uppmäts och kan användas för att avgöra smörjkondition.
  • Time signal HD: Extremt användbart för att lokalisera var i lagret en eventuell skada kan finnas. I många fall är det också möjligt att bestämma typen av skada (t.ex. sprucken innerring med skalning runt hela ringen, enstaka spricka, osv.). Tidssignal HD är resultatet av avancerade digitala algoritmer, där repetitiva stötar framhävs och slumpmässiga signaler dämpas.
  • SPM Spectrum HD: Resultatet av att tillämpa FFT-algoritmer på Tidssignal HD. SPM Spectrum HD är användbart för att fastställa var på lagret en möjlig skada finns. Med hjälp av symptom och bandvärden kan SPM Spectrum HD också användas för trendning.

Utvärdering

Initialvärdet och gränserna för de tre konditionszonerna (grönt-gult-rött) har fastställts empiriskt genom att testa lager under olika driftsförutsättningar. Maxvärdet placerar lagret på konditionsskalan. Höjden på stötpulsmattan och delta (HDm minus HDc) kan indikera smörjningskvalitet eller installations- och uppriktningsproblem.

HD Order Tracking

På maskiner med variabelt varvtal tillhandahåller High Definition Order Tracking tillförlitliga data och kristallklara mätresultat även när stora varvtalsvariationer inträffar under loppet av en mätning. Fler och fler maskiner kontrolleras av hastighet, till exempel kompressorer med frekvensomriktare där varvtalet växlar mycket snabbt. Order Tracking kan tillämpas i ett mycket stort varvtalsområde, från bara några få till tusentals varv per minut.

HD Order Tracking är ungefär tio gånger bättre än traditionella order tracking algoritmer när varvtalet varierar.

Mätfunktionen använder multiplar av varvtalet (ordningar) istället för den absoluta frekvensen (Hz). Vid användning av ordningar låser man visningen av varvtalet (1X) och dess multiplar i diagrammet, vilket innebär att varvtalsrelaterade komponenter i spektrat alltid uppträder i samma position, även om varvtalet varierar mellan mätningarna.

Två eller flera spektrum från samma maskin med variabelt varvtal kan på så vis enklare jämföras. Genom att mäta med Order Tracking kommer alltid frekvensområdet att täcka viktiga felsymptom, oavsett maskinens varvtal.

Case

ÖVERVAKNING AV KÄFTKROSS MED SPM HD

Gruvdrift omfattar ett antal kritiska applikationer som kan orsaka stora störningar i produktionsprocessen om haverier inträffar. Till denna kategori av utrustning hör käftkrossen.

ÖVERVAKNING MED SPM HD I PAPPERS- OCH MASSAINDUSTRIN

SPM har tillhandahållit tillståndskontroll för pappers- och massaindustrin i många år. Klicka här för mer information om våra lösningar och case.

ONLINEÖVERVAKNING AV AUTOGEN KVARN

I detta case från bulgariska kopparproducenten Aurubis används stötpulsteknologin SPM HD för att övervaka lagren på drivaxeln till en produktionskritisk autogen kvarn i flotationsanläggningen.