Titreşim ölçümünde sensör ve ölçüm noktası seçimi rehberi

Ölçüm kalitesi sensörden ve noktadan başlar

Titreşim analizinde en gelişmiş yazılım bile yanlış alınmış bir ölçümü düzeltemez. Teşhisin güvenilirliği, ölçüm zincirinin zayıf halkasına eşittir: sensör, montaj, ölçüm noktası, kablo, veri toplayıcı ve ayarlar. Bunların içinde en çok hataya açık olanlar sensörün seçimi, nasıl monte edildiği ve nereye konduğudur.

Temel sorular şunlardır: hangi sensör hangi koşul ve arıza türü için uygundur, ve ölçüm noktası makinenin gerçek titreşimini ne kadar doğru yansıtır. Bir noktadan alınan değerin hem arızayı yakalayacak kadar hassas hem de her turda aynı koşulda tekrarlanabilir olması gerekir. Tekrarlanabilirlik olmadan trend izlenemez, trend olmadan da kestirimci bakım programı çalışmaz.

Sensör türleri ve ne zaman hangisi

İvmeölçer: Endüstriyel titreşim ölçümünde en yaygın sensördür. Geniş frekans aralığını kapsar, bu nedenle düşük devirli dengesizlik ve hizasızlıktan yüksek frekanslı rulman ve dişli arızalarına kadar kullanılır. Beslemesi ve kablolaması türüne göre değişir; üreticinin belirttiği sıcaklık ve frekans aralığına dikkat edilir. Rulman ve dişli arızalarının erken evresi yüksek frekanslı olduğundan, ivmeölçer bu tür izlemede ilk tercihtir.

Hız sensörü: Düşük ve orta frekansta genel titreşim seviyesi ölçümünde kullanılır. Bazı eski izleme sistemlerinde ve kabaca kontrollerde görülür; yüksek frekansta ivmeölçer kadar kabiliyetli değildir.

Yakınlık (proximity) probu: Temassız çalışır ve mil ile prob arasındaki mesafeyi ölçer. Kaymalı yataklı büyük makinelerde (türbin, büyük kompresör) milin yatak içindeki hareketini izlemek için kullanılır. Gövde titreşimi yerine doğrudan mil davranışını verir.

Çok eksenli sensör: Tek gövdede birden çok yönü ölçer; ölçüm süresini kısaltır ve her yönde aynı noktadan okuma sağlar.

Kablosuz ve MEMS sensörler: Kablo çekmek zor ya da pahalı olan yerlerde izleme noktası sayısını artırır. Frekans aralığı, örnekleme ve pil ömrü kısıtlarını kendi belgelerinden doğrulayın; her uygulamada ilkesel olarak kabloluya eşdeğer değildir.

Sensör seçerken şunlara bakın: ölçülecek frekans aralığı, ölçüm aralığı (düşük genlikli ya da çok yüksek şoklu makineler), ortam sıcaklığı, nem ve kimyasal koşullar, patlayıcı ortam gerekliliği (sertifikalı sensör), montaj olanağı ve veri toplayıcıyla uyum.

Montaj yöntemi frekans yanıtını belirler

Sensörü yüzeye bağlama biçimi, ölçülebilen en yüksek frekansı doğrudan etkiler. Bağ ne kadar rijit olursa o kadar geniş frekans aralığı güvenle okunur. Sıkıdan gevşeğe doğru yaygın yöntemler:

Saplama (stud) montajı: Yüzeye açılmış ve düzeltilmiş bir deliğe sensör vidalanır. En yüksek frekans yanıtını verir ve kalıcı izleme ile kritik makineler için en rijit bağdır. Yüzey düzgün ve sensör tabanına tam oturur olmalıdır.

Yapıştırma montajı: Uygun yapıştırıcıyla bir pul ya da taban plakası yüzeye bağlanır. Saplamaya yakın performans verir ve delik açılamayan yerlerde işe yarar. Yapıştırıcının kürleşmesi beklenir ve yüzey temizlenir.

Manyetik montaj: Düz ve demir esaslı yüzeyde hızlı, tekrarlanabilir ölçüm sağlar; rota bazlı ölçümlerin en yaygın bağıdır. Frekans yanıtı saplamadan düşüktür; yüzey boyası, pas ve eğrilik sonucu bozar. Mıknatıs gücü ve sensör ağırlığı da etkiler.

El probu (sivri uçlu sensör): Çok hızlı kontrol sağlar ama tekrarlanabilirliği düşüktür; el titremesi ve basma kuvveti sonucu değiştirir. Trend için uygun değildir, yalnızca kabaca bir bakış içindir.

Yüksek frekanslı rulman izlemesi yapacaksanız (zarf analizi gibi), manyetik ya da el bağıyla yüksek frekans bilgisi eksik kalabilir; mümkünse saplama ya da yapıştırma kullanın. Montaj yönteminin frekans yanıtına etkisi, Mindset programlarında da ayrı bir konu olarak işlenir.

Ölçüm noktası nereye konur

Genel ilke: sensör, titreşimin kaynak noktasından sensöre kadar mümkün olan en kısa ve rijit yoldan taşındığı yere konur. Bunun için pratik kurallar:

• Yatak yuvasına mümkün olduğunca yakın olun. Rulman arızası, yatak gövdesi üzerinde, yükün taşındığı bölgeye en yakın noktada en net görülür.
• Rijit yapıyı seçin: yatak yuvası, makine gövdesinin sağlam bölgesi. İnce sac kapak, fan muhafazası ya da kendi başına titreşen kısımlardan kaçının.
• Yüzeyi hazırlayın: boya, yağ, pas, kir temizlenir; yüzey düz ve sensör tabanına temas edecek durumdadır.
• Yükün yönüne ve ölçüm yönlerine bakın: yatay, düşey ve eksenel yönleri mümkün olduğunca kaplayın. Her yön farklı arızayı gösterir; örneğin eksenel yön hizasızlık teşhisinde önemlidir.
• Fiziksel olarak güvenli bir nokta seçin: dönen parçalara, sıcak yüzeye ve hareketli muhafazaya yakın yerlerden kaçının. Rota ölçümlerinde teknisyenin güvenli erişimi olmalıdır.
• İşaretleyin: noktayı boya ile işaretleyin, etiket verin ya da kalıcı taban plakası kullanın; böylece her tur aynı yerden ölçülür.

Noktaları adlandırırken tutarlı bir kod kullanın: makine, yatak, yön. Motor serbest uç ve motor bağlantı ucu (genellikle NDE ve DE olarak kısaltılır) gibi ayrımlar, veri tabanında karışıklığı önler.

Örnek: bir pompa grubunda ölçüm planı

Örneğin elektrik motoru ile santrifüj pompadan oluşan bir grubu ele alalım. Dönen kısmın yatakları motor ve pompa üzerinde, kaplinin her iki tarafındadır. Her yatak için yatay ve düşey radyal yön ölçülür. Eksenel ölçümler her yatakta değil, bağlantı kaplini yakınındaki yatakta ve gerekli görülen yerlerde alınır.

Kodlama örneği şöyle olabilir: makine etiketi, ardından yatak adı (motor serbest uç, motor bağlantı ucu, pompa bağlantı ucu, pompa serbest uç), ardından yön (yatay, düşey, eksenel). Sensör için kalıcı taban plakası yapıştırılır ya da saplama deliği açılır, böylece manyetik sensör her seferinde aynı pozisyona oturur.

Rota üzerine bu noktalar bilinçli sırayla yazılır; teknisyenin makine etrafında kısa ve güvenli bir yol izlemesi sağlanır. Her noktada ölçüm ayarları (frekans aralığı, çizgi sayısı, pencereleme, ortalama sayısı) sabittir; çünkü ayar değişirse eski ölçümle yeni ölçüm kıyaslanamaz.

Planın sonunda kritik makine ile standart makine ayrımı yapılır: kritik ekipmanda ölçüm sıklığı artırılır ve gerekirse kalıcı sensörlere geçilir.

Sık yapılan hatalar

Yanlış sensör montajı: Manyetik sensör boyalı ya da eğri yüzeye konarsa sallanır; yüksek frekanslı bilgi bozulur. Çözüm: yüzeyi hazırlayın, mümkünse taban plakası kullanın.

Her seferinde farklı nokta: Elle sensör koymak, noktayı birkaç santimetre kaydırmak bile genliği ve spektrumu değiştirebilir. Çözüm: noktayı işaretleyin ve fotoğraflayın.

Yön karışıklığı: Bir turda yatay, sonrakinde düşey olarak yorumlanan ölçüm, trendi bozar. Çözüm: yön kodlamasını ve sensör eksenini kayıt altına alın.

Esnek yapıdan ölçüm: İnce kapak titreşimi gerçek yatak titreşiminin yerine geçer. Çözüm: yatak gövdesine ya da rijit bir bölgeye gidin.

Sensörün sınırını aşmak: Sensörü kapasitesinin dışında bir sıcaklıkta ya da frekansta kullanmak yanlış veri üretir. Çözüm: sensör belgesini okuyun.

Kablo ve bağlantı sorunları: Kablo hasarı, gevşek konnektör ve topraklama gürültüsü sahte tepeler yaratır. Çözüm: ölçüm sırasında kabloyu kontrol edin, düzgün olmayan zaman dalgasını şüpheyle karşılayın.

Ayarları değiştirmek: Rota ayarları değiştiğinde karşılaştırma bozulur. Çözüm: yeni ayarla başlıyorsanız referans ölçümü yeniden alın.

Kısa yol: Ölçüm noktası belirlemeyi tamamen atlayıp rastgele noktalardan veri toplamak. Bu veri, trend ve alarm seviyesi tanımına dayanak olamaz.

Bu beceriyi Mindset programında nerede geliştirirsiniz

Titreşim Analizi ile Kestirimci Bakım programının Ölçüm Zinciri ve Veri Toplama modülü, ivmeölçer tiplerini ve montaj yönteminin frekans yanıtına etkisini, ölçüm noktası tanımını, yön kodlamasını ve etiketlemeyi, örnekleme frekansı, çizgi sayısı ve pencereleme ayarlarını, ölçüm rotası kurgusunu ve veri tekrarlanabilirliğini ele alır. Bakım teknisyenleri, güvenilirlik mühendisleri ve izleme programını kurmakla yükümlü ekipler için ölçüm kalitesini baştan doğru oturtmaya yönelik bir çerçeve sunar. Sonraki modüller bu ölçümlerin nasıl yorumlanacağını öğretir.