Impulse vs. Velocity: Menguraikan Sinyal Ganda untuk Kesehatan Mesin

Dalam otomasi industri, memilih parameter getaran yang tepat adalah perbedaan antara mendeteksi kerusakan dan mendiagnosis penyebab utamanya. Bently Nevada 3500/70M Reciprocating Storage Monitor menyediakan dua pengukuran khusus: Impulse Acceleration dan Reciprocating Velocity. Memahami makna fisik dan aplikasi yang berbeda dari keduanya sangat penting untuk mengoptimalkan strategi perlindungan mesin dalam sistem kontrol yang menuntut.

Fisika Impulse Acceleration: Menangkap Guncangan Mekanis

Impulse Acceleration mengukur kejadian benturan berdurasi pendek dan frekuensi tinggi dalam mesin. Ini dinyatakan dalam satuan g (9,81 m/s²) dan fokus pada sinyal biasanya di atas 1 kHz. Parameter ini unggul dalam mendeteksi kegagalan mekanis diskrit, seperti rol bantalan yang mengenai lubang (menghasilkan lonjakan 5-10 g) atau gigi roda gigi yang melakukan kontak abnormal. Berbeda dengan getaran keseluruhan, parameter ini menyaring gerakan frekuensi rendah untuk mengisolasi transient destruktif tersebut.

Peran Reciprocating Velocity: Mengukur Energi Perusak

Reciprocating Velocity mengukur kecepatan komponen yang berosilasi, dilaporkan dalam mm/s atau in/s puncak. Ini adalah integral dari perpindahan dan berbanding lurus dengan energi yang menyebabkan kelelahan dalam sistem. Parameter ini ideal untuk memantau gerakan bolak-balik halus dari piston kompresor atau batang pompa plunger, di mana kecepatan tinggi (misalnya, >25 mm/s) secara langsung berkorelasi dengan percepatan keausan komponen dan stres struktural.

Kontras Diagnostik: Benturan vs. Kelelahan

Parameter ini mendiagnosis mode kegagalan yang sangat berbeda. Kenaikan tiba-tiba Impulse Acceleration dari 2 g menjadi 8 g menunjukkan kejadian benturan lokal yang segera seperti cincin piston yang pecah. Sedangkan kenaikan bertahap Reciprocating Velocity dari 15 mm/s menjadi 30 mm/s menandakan masalah progresif seperti keausan katup kompresor yang memburuk atau kelonggaran pemasangan, yang mengarah pada kegagalan kelelahan jangka panjang.

Konfigurasi Teknis: Pengaturan Sensor dan Filter

Pengaturan yang benar sangat penting. Impulse Acceleration membutuhkan akselerometer dengan frekuensi resonansi tinggi dan menggunakan filter band-pass (misalnya, 1 kHz hingga 10 kHz) untuk mengisolasi energi benturan. Reciprocating Velocity biasanya menggunakan sensor kecepatan seismik atau mengintegrasikan sinyal akselerometer, dengan penyaringan yang difokuskan pada kecepatan operasi dasar mesin dan harmoniknya (misalnya, 2 Hz hingga 1 kHz). Filter yang salah konfigurasi adalah penyebab utama alarm yang terlewat.

Wawasan Ahli: Mengintegrasikan Data untuk Intelijen yang Dapat Ditindaklanjuti

Di Ubest Automation Limited, kami menganalisis sinyal ini secara bersamaan. Untuk kompresor reciprocating, tren Velocity yang stabil tetapi tren Impulse yang meningkat sering menunjukkan degradasi katup internal sebelum penurunan kinerja. Kami merekomendasikan pengaturan alarm bertingkat: "Alert" Velocity pada 70% dari batas yang diizinkan dan ambang "Danger" Impulse berdasarkan baseline + 6 dB. Strategi ini, yang diintegrasikan ke dalam DCS pabrik, memberikan peringatan 30-50% lebih awal dibandingkan memantau salah satu parameter saja.

Kasus Aplikasi: Mencegah Bencana Kompresor Gas

Sebuah fasilitas penyimpanan gas alam memantau kompresor reciprocating 4-throw dengan 3500/70M. Pembacaan Reciprocating Velocity untuk Unit 3 tetap stabil di 18 mm/s, tetapi tren Impulse Acceleration menunjukkan peningkatan 400% selama 6 minggu, dari 0,5 g menjadi 2,5 g puncak. Perbedaan ini memicu investigasi. Pemeriksaan borescope mengungkapkan mur batang piston yang retak mulai menyentuh liner silinder—kerusakan yang belum mempengaruhi energi gerak keseluruhan. Shutdown dan perbaikan preventif mencegah ledakan silinder yang diperkirakan menelan biaya $850.000 dan kehilangan produksi selama 21 hari.

Kasus Aplikasi: Mengoptimalkan Pemeliharaan Pompa Pendingin Pembangkit Listrik

Pompa air layanan penting di pembangkit nuklir (tipe plunger vertikal) memiliki riwayat kegagalan bantalan tahunan. Dengan memasang 3500/70M, para insinyur melacak Plunger Velocity (normal: 12 mm/s) dan Impulse Casing. Analisis menunjukkan lonjakan Impulse di atas 3,5 g secara konsisten terjadi 8-10 minggu sebelum kegagalan, berkorelasi dengan kerusakan pelumas. Dengan beralih ke jadwal pelumasan berbasis kondisi yang dipicu oleh tren Impulse, mereka memperpanjang umur bantalan dari 12 menjadi 28 bulan, mencapai ROI 300% pada sistem pemantauan dalam siklus pertama.

Panduan Perbandingan & Pemilihan Parameter

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Bisakah saya mendapatkan Reciprocating Velocity dari sinyal akselerometer tanpa sensor kecepatan khusus?

Bisa, 3500/70M dapat mengintegrasikan secara digital sinyal akselerometer yang sudah dikondisikan untuk menghitung kecepatan. Namun, ini memerlukan penyaringan high-pass yang cermat untuk menghindari amplifikasi drift frekuensi rendah. Untuk akurasi terbaik di bawah 10 Hz, disarankan menggunakan sensor kecepatan khusus.

Apa ambang "bahaya" tipikal untuk Impulse Acceleration di gearbox?

Ambang batas tergantung mesin, tetapi ada pedoman umum. Untuk gearbox industri, peringatan bisa diatur pada 5-7 g puncak, dengan level bahaya pada 10-12 g puncak. Pengukuran baseline saat operasi sehat sangat penting untuk menetapkan batas yang akurat dan spesifik lokasi.

Mengapa Reciprocating Velocity bisa rendah sementara perpindahan tinggi?

Kecepatan berbanding lurus dengan hasil kali perpindahan dan frekuensi. Mesin bisa memiliki perpindahan besar pada frekuensi sangat rendah (seperti pertumbuhan termal) sehingga menghasilkan kecepatan rendah. Ini menunjukkan mengapa kecepatan adalah indikator stres dinamis yang lebih baik daripada perpindahan saja untuk sebagian besar mesin.

Seberapa sering data dari parameter ini harus ditrending dan ditinjau?

Untuk mesin kritis, tren kedua parameter setidaknya setiap hari. Impulse Acceleration mungkin memerlukan interval lebih pendek (misalnya, pencatatan per jam) selama kondisi mencurigakan untuk menangkap kejadian intermiten. Analisis tren otomatis dalam DCS atau perangkat lunak pemantauan kondisi sangat dianjurkan.

Apakah modul 3500/70M menyediakan data gelombang mentah untuk parameter ini?

Ya, fungsi "Reciprocating Storage" menangkap gelombang waktu sinkron dari sinyal kecepatan dan akselerasi. Ini memungkinkan analisis lanjutan secara offline, seperti rata-rata domain waktu, untuk menentukan fase tepat dalam siklus mesin di mana kerusakan terjadi.

Untuk menerapkan strategi pemantauan getaran yang terarah dengan komponen asli Bently Nevada dan konfigurasi ahli, bermitra dengan spesialis di Ubest Automation Limited.