本文討論了1,250噸（4,400千瓦）空調冷水機組外部軸承缺陷的一個例子。使用現成的便攜式振動分析硬件和軟件檢測缺陷。該機器是單級離心壓縮機，在電機自由端帶有滾動元件推力軸承，在電機驅動端帶有套筒軸承。本文討論了使用振動譜作為軸承狀況指標來診斷和趨勢軸承缺陷的方法。所涵蓋的診斷方法普遍適用于具有滾動軸承的其他類型的機器（泵，風扇，齒輪）。
振動分析工具
在過去的25年中，用于測量振動的工具得到了顯著改善。工業機械上大多數振動數據采集的優選傳感器是加速度計。顧名思義，輸出與加速度成正比; 但是，它通常被集成為以速度為單位顯示。使用圖2中所示的三軸加速度計簇收集該案例歷史中顯示的所有數據。
凹口安裝墊剛性地粘附到電機軸承殼體上，三軸組件安裝在螺栓上，允許同時收集所有三個軸。條形碼和安裝配置允許每次收集準確且可重復的數據，而不管進行數據收集的人員的技能如何。只要測試條件相對一致，如果機械條件保持不變，測試數據也應該是一致的。
振動分析員使用的信號處理技術根據所需的細節水平而變化。在例行預測性維護程序中，通常收集兩種類型的數據。
總體水平：總體水平是在很寬的頻率范圍內的總振動幅度的度量。整體振動測量，也稱為寬帶水平，是一種相對容易且收集，處理，分析和趨勢便宜的單一值。
窄帶：使用快速傅里葉變換（FFT）算法，振動信號被分解為多個離散頻率，并顯示為幅度與頻率的二維頻譜圖。在該案例歷史中示出的所有三軸光譜具有800線分辨率的頻率標度。換句話說，每個光譜由800個單獨的峰組成，這些峰定義了特定頻率的幅度。
振動驗收標準
1,250噸（4400千瓦）冷水機組的可接受振動水平是多少？冷水機制造商使用0.25英寸/秒（峰值）的通過/失敗寬帶規格。振動公差或規格通常表示為優良或相對標準。表1中總結的IRD通用機械振動嚴重性圖表是優良標準的*常見示例，振動分析儀對于機器上沒有任何歷史數據的工程師來說是一個很好的指南。機械狀態的每個增量由振動速度的因子2的變化表示。第三列提供了英寸/秒（峰值）與常用的速度分貝對數單位（VdB）之間的簡單轉換。請注意，6 dB也表示變化兩倍，
雖然優良標準適用于驗收測試，但需要更敏感的標準來作為預測性維護計劃的一部分進行準確診斷。如果您的目標是準確診斷機器健康狀況，則相對標準*佳。通過平均在幾臺相同機器上進行的振動測量來定義相對標準，所有這些都在類似的操作條件下進行測 對于這種情況歷史，通過平均來自12個相同冷卻器的光譜測量值來構建驗收標準。
將青銅盤安裝墊安裝在每臺機器的相同位置，并且在冷卻器以約80％額定負載運行時收集數據。振動分析儀在手動檢查數據后，測試光譜被發展成平均基線光譜數據，因此每個測試顯示機器處于相當好的狀態。由于樣品中機器之間測試數據的變化，計算了標準偏差（sigma）。
然后，計算平均加一西格瑪光譜掩模。據統計，大約85％的振動幅度應低于平均值加上一個西格瑪面罩。與供應商定義的通過/未通過標準或優良標準（如IRD圖表）不同，相對標準允許機器本身定義可接受的內容。圖3是在該案例歷史中使用的相對接受標準的一個軸的示例。圖4顯示了低和高范圍數據的所有三個軸的平均和平均加西格瑪水平。如果800線譜中的一個或多個峰超過平均加西格瑪振幅標準，則僅這一事實并不表示存在嚴重問題。
