Ultrasonik dB ve Dalga Boyu Hesaplayıcı

Bir referans okuma ile güncel bir okuma girin; hesaplayıcı desibel cinsinden artışı, arkasındaki genlik oranını ve bu artışın ultrason alanının rulmanlar için kullandığı pratik kurallara göre nerede durduğunu versin. O noktada ölçtüğünüz tekrarlanabilirliği de girerseniz, değişimin ölçümün kendisinden büyük olup olmadığını söyler. İkinci panel bir frekans ile hava sıcaklığını ses hızına ve dalga boyuna çevirir.

Buradaki desibel güç değil, genliktir

Havadan ultrason cihazları genlik bildirir; bu yüzden dönüşümde logaritmanın on katı değil, yirmi katı kullanılır:

oran = 10 ^ (dB farkı ÷ 20)

Akılda tutmaya değer sayılar buradan çıkar. Altı desibel genliğin iki katıdır. On iki, dört katıdır. Yirmi, on katıdır. Desibel olarak mütevazı görünen bir artış, sinyalde büyük bir değişimdir ve bir ultrason rotasındaki en yaygın yanlış anlama budur: desibel değerini trendleyip ölçeği doğrusalmış gibi yorumlayan analistler sistematik olarak geç tepki verir.

Artış eşikleri

Bunlar, sektörün onlarca yıldır kullandığı pratik kurallardır; bir standart kuruluşu tarafından değil, cihaz üreticileri tarafından yayımlanmışlardır. Hiçbir standarttan gelmezler ve sınır değildirler.

İşe yaramalarının nedeni hepsinin göreli olmasıdır. Her biri, aynı makinede aynı kazançla ve aynı probla ölçülmüş, o noktanın kendi referansına göre bir artıştır; bu da iki okuma arasında farklılaşabilecek hemen her şeyi sadeleştirir.

Değerleri yazıldıkları gibi okuyun. Bir artış, 12’ye ulaşana kadar 12 dB’nin altındadır; dolayısıyla 10,5 dB’lik bir artış hâlâ yağlama durumudur, başlangıç hatası değil. Erken tetiklenen bir eşik, bir sonraki denetçinin tekrarlayamayacağı bulgulardan başka bir şey kazandırmaz.

8 dB durumunun bir testi vardır ve akustik yağlamanın işe yaramasının nedeni odur. Yavaşça gres verin ve seviyeyi izleyin. Değer düşüyorsa teşhis doğruydu ve makineye takvimin öngördüğü kadar değil, tam ihtiyacı kadar gres verilmiş olur. Değer düşmüyorsa neden yağlama değildir ve bir rulmana gres pompalamayı sürdürmek bir sonraki sorunu büyütür.

Bir tesisin bir noktada kendi geçmişi varsa, kendi sayıları bunları geçer; uzun vadede doğru hamle üçünü de kendi açtığınız rulmanlar üzerinde doğrulanmış değerlerle değiştirmektir. Proba ancak belirli bir yerden ulaşıldığı için komşularından hep 6 dB yüksek okuyan bir rulmanın kendi referansı vardır ve dürüst karşılaştırma yalnızca odur.

Bu değerler temas okumasına aittir

Bir rulman kararı yapıdan iletilen sesle verilir. Arıza sesini metalin içinde üretir ve ses cihaza metalin içinden ulaşır; dolayısıyla bu değerler, makinenin yanında tutulan açık havadan sensörle değil, gövde üzerinde işaretlenmiş bir noktadan temas probuyla alınan bir okuma için geçerlidir.

Gövde üzerinden alınan havadan bir okuma tekrarlanabilirdir ve redüktördeki büyük değişimleri izler. Ama salondaki her kaçağı ve elektriksel deşarjı da izler, çünkü bir gövde üzerindeki havadan seviyeye yakındaki ultrason kaynakları hâkimdir. Bu, hiçbir şey yapmamaya yeğlenecek bir ön tarama yapar onu; bir ölçüm değil. Yağlama ya da rulman kararı temas yolunu gerektirir ve raporda hangisinin kullanıldığı yazmalıdır.

8 dB’nin altında taban sizin tekrarlanabilirliğinizdir

8 dB’nin altında bir pratik kural yoktur ve olmamalıdır. Küçük bir artışın rulmandaki bir değişim mi yoksa probun nasıl tutulduğundaki bir değişim mi olduğuna, o noktada gerçekten alabildiğiniz tekrar okumaların yayılımı karar verir; bu yayılım da proba, adaptöre ve cihazı tutan kişiye ait bir özelliktir. Serbest elle yaklaşık 5 dB’nin altındaki hiçbir şeyi savunamazsınız; sabit bir adaptörle bu 1,5 dB civarına iner.

O hâlde ölçün. Temsili bir noktayı bir vardiya boyunca, makine değişmezken, probu her seferinde tamamen kaldırarak on kez okuyun ve on okumanın standart sapmasını alın. Yalnızca artış önemli olduğu için tek taraflı kuyruğu kullanın: iki standart sapmadaki bir eşiğin üzerinde okumaların yaklaşık yüzde 2,3’ü rastlantıyla kalır ki 300 noktalık bir rotada bu, her turda yediye yakın yanlış bulgu eder ve rotayı bir yıl içinde itibarsızlaştırmaya yeter. Üç standart sapmada bu oran yaklaşık binde 1,3’e, yani iki üç turda bir yanlış bulguya iner; bir planlamacının katlanabileceği düzey budur.

Bu kadar yükseğe konmuş, tek okumaya bakan bir eşik gerçek bir yavaş yükselmeyi hiç göremez; bu yüzden yanına ikinci bir kural ekleyin: arka arkaya iki turda iki standart sapma ve üzeri de bir bulgudur. On okumalık alıştırmayı yılda bir, ayrıca sensör ya da adaptör her değiştiğinde tekrarlayın; çünkü bir eşik yalnızca türetildiği tekrarlanabilirlik için geçerlidir.

Taban olmayan şey ise bir sayfadan seçilmiş yuvarlak bir sayıdır. Özellikle altı desibel kimsenin normal değişimi değildir: bir üstteki bölümün hesapladığı gibi, genliğin iki katıdır.

Referanslar makineye değil, noktaya aittir

Bir yataktaki mutlak desibel değeri sensöre, kazanca, montaja ve arıza ile temas noktası arasında ne kadar yapı bulunduğuna bağlıdır. Yan yana duran iki özdeş pompa, durumlarıyla ilgisi olmayan nedenlerle birkaç desibel farklı okuyabilir; probu aynı makine üzerinde yarım metre kaydırmak da bir okumayı, aradığınız arızadan daha çok değiştirebilir.

Birini diğeriyle karşılaştırmak size çok az şey söyler. Birini geçen ay okuduğu değerle karşılaştırmak neredeyse her şeyi söyler. Yeni bir rotanın ilk taramasının tek başına hiçbir şey, bir ay sonra ise her şey etmesinin nedeni budur; ölçüm noktası disiplinini kaybeden rotaların aynı anda teşhis değerini de kaybetmesinin nedeni de.

Dalga boyu ve neden 40 kHz

Havadaki ses hızı mutlak sıcaklığın kareköküyle yükselir:

hız = 331,3 × √(1 + °C cinsinden sıcaklık ÷ 273,15)

20 °C’de bu yaklaşık 343 metre bölü saniye eder. Dalga boyu, hızın frekansa bölümüdür; dolayısıyla 40 kHz’lik bir dalga yaklaşık 8,6 mm uzunluğundadır.

Bu kısa dalga boyu, tekniğin çalışan bir tesiste işe yaramasının bütün nedenidir. 8,6 mm uzunluğundaki bir dalga engellerin etrafından dolaşmak yerine onlara takılır; böylece bir ultrason kaynağı akustik gölge düşürür ve nişan alınarak yeri bulunabilir. Tesis gürültüsü ise metrelerle ölçülen dalga boylarında her şeyin etrafından kırınarak dolaşır ve aynı anda her yönden gelir.

Aynı fizik menzil sınırını da açıklar. Yüksek frekanslar havada hızla sönümlenir; iki metreden sağır edici bir kaçağın yirmi metreden duyulmamasının ve ultrasonun denetçiye yakın sorunları bulup salonun öbür ucu hakkında hiçbir şey söylememesinin nedeni budur.

Çözümlü örnek

Bir motorun tahrik tarafı yatağının, sabit bir temas adaptöründen alınmış kayıtlı referansı 24 dB. Bu ay, aynı adaptör ve aynı kazançla 33 dB okuyor. Bu noktada ölçülmüş tekrarlanabilirlik 1,5 dB.

Artış 9 dB. Genlik oranı olarak 10 üzeri 9 ÷ 20, yani 2,82: sinyal eskisinden neredeyse üç kat büyük.

Herhangi bir pratik kurala bakmadan önce noktanın kendisine bakın. Dokuz desibel, tekrar okumaların 1,5 dB’lik yayılımının altı katıdır; yani ölçümün kendi başına üretebileceği bir şey değildir. Değişim gerçektir.

Dokuz desibel bundan sonra, yağlamayı düşündüren 8 dB’nin ötesinde ve hasarı düşündüren 12 dB’nin berisindedir. Kulaklıktan gelen ses hâlâ her zamanki uğultu karakterindeyse bu yağlama durumudur ve yapılacak şey yavaşça gres verip sayıyı izlemektir. Ses çıtırdamaya ya da sertleşmeye başladıysa artış gresle ilgili değildir ve bir sonraki adım, zarf spektrumlu bir titreşim ölçümüdür; orada bir rulman arıza frekansı ya vardır ya yoktur.

Bu arada, 20 °C’lik bir tesiste 40 kHz’de dalga boyu 8,6 mm’dir. Sesin proba ulaşmak için geçmesi gereken açıklığın boyu budur ve bir rulmana ancak bir muhafazanın arkasından ulaşılabildiğinde bilinmeye değer.

Sık sorulan sorular

Referansın kaç desibel üzeri bir rulmanın gres istediğini gösterir?

Temas probuyla okunan, sesin karakteri değişmemiş, noktanın kendi referansının yaklaşık 8 dB üzeri; sektörün yağı azalmış bir rulmanla ilişkilendirdiği imza budur. Testi şudur: seviyeyi izleyerek yavaşça gres verin. Değer geri iniyorsa neden yağlamaydı. İnmiyorsa yükselmeyi başka bir şey üretiyordur ve daha fazla gres onu düzeltmez.

Desibeldeki ne kadar küçük bir değişim üzerine gidilmeyecek kadar küçüktür?

Noktanın kendi ölçülmüş tekrarlanabilirliğinden küçük olan her değişim. Yayımlanmış bir taban yoktur ve sabit bir taban neredeyse her yerde yanlış olurdu; çünkü tekrar okumaların yayılımı proba, adaptöre ve cihazı tutan kişiye aittir: serbest elle birkaç desibel, sabit bir adaptörle iki desibelin epey altı. Temsili bir noktayı makine değişmezken on kez okuyun, onun standart sapmasını alın ve bulgu eşiğini bunun üç katına koyun. Altı desibel, normal değişim diye elenecek güvenli bir pay değildir; genliğin iki katıdır.

Bir rulman temas probuyla mı yoksa havadan sensörle mi okunmalıdır?

Temas probuyla, gövde üzerinde işaretlenmiş bir noktadan. Bir rulman arızası sesini metalin içinde üretir ve ses cihaza metalin içinden ulaşır; dolayısıyla karar yapıdan iletilen sesle verilir ve desibel eşikleri o yola aittir. Gövde üzerinden alınan havadan bir okuma tekrarlanabilirdir ve büyük değişimleri izler, ama salondaki her kaçağı ve elektriksel deşarjı da aynı sadakatle izler; bu yüzden bir ölçüm değil bir ön taramadır. Hangisinin kullanıldığı raporda yazmalıdır.

Desibel artışı genlik oranı olarak ne demektir?

Bu cihazlar genlik bildirir; dolayısıyla oran, desibel farkının yirmiye bölünmüş kuvvetiyle onun üssüdür. Altı desibel iki kat, on iki desibel dört kat, yirmi desibel on kat eder. 9 dB’lik bir artış, referanstan 2,8 kat büyük bir sinyaldir. Küçük görünen desibel sayılarının büyük değişimleri tarif etmesinin nedeni budur.

İki rulman neden mutlak desibel değerine bakılarak karşılaştırılamaz?

Çünkü mutlak değer sensöre, kazanç ayarına, probun nasıl tutulduğuna ya da monte edildiğine ve arıza ile temas noktası arasında ne kadar metal bulunduğuna bağlıdır. Bunların hiçbiri iki makinede aynı değildir. Bir rulmanı kendi geçen ayki okumasıyla karşılaştırmak hepsini sadeleştirir; referansların makine başına değil, ölçüm noktası başına tutulmasının nedeni budur.

Ultrason cihazları neden 40 kHz civarını dinler?

Çünkü oradaki dalga boyu kısadır. 20 °C havada ses hızı yaklaşık 343 metre bölü saniyedir, dolayısıyla 40 kHz’lik bir dalga yaklaşık 8,6 mm uzunluğundadır. Bu kadar kısa bir dalga gölge düşürür ve üzerine nişan alınabilir; bir denetçinin kaçağı yalnızca duymak yerine gösterebilmesini sağlayan da budur. Tesis gürültüsü metrelerle ölçülen dalga boylarında yaşar ve engellerin etrafından dolaşır.

Hava sıcaklığı ultrasonik dalga boyunu nasıl değiştirir?

Havadaki ses hızı mutlak sıcaklığın kareköküyle yükselir: 331,3 metre bölü saniye çarpı, bir artı Celsius cinsinden sıcaklığın 273,15’e bölümünün karekökü. Dalga boyu ise bu hızın frekansa bölümüdür. 0 °C’den 40 °C’ye çıkmak hızı kabaca yüzde 7 artırır ve dalgayı aynı oranda uzatır.