工業檢測｜聲學成像儀

利用FLIR Si2系列的機械故障偵測技術：提早發現軸承問題

輸送系統的挑戰

輸送系統在製造流程中扮演著重要角色。然而，持續的磨損會導致零件老化，若未及時發現與處理，可能引發下列問題：

• 故障與效率下降

• 能耗上升

• 意外停機與高額維修成本

常見機械異常狀況：

• 軸承磨損或過熱

• 機械設備未對準

• 鬆動或振動部件

當軸承、齒輪等零件出現異常時，會發出與正常狀態不同的高頻噪音或超音波聲，成為早期偵測的重要線索。

機械嚴重性指標 (MSI)

FLIR Si2 系列的機械嚴重性指標 (MSI) 透過演算法分析聲波，可偵測軸承等元件的不平整或摩擦情況。
它提供三項主要數值供判斷：

1. 聲壓等級 (SPL)

• 表示聲音強度（單位：dB）

• 故障軸承通常聲壓高於正常值，若未改善，數值會持續上升

2. 波峰因數 (Crest Factor)

• 最高音量與平均音量的比例

• 正常機台聲音平穩；異常機台會出現尖銳突波聲

• 若值大於或等於 6，代表可能需要潤滑或已出現早期異常

3. 峰度 (Kurtosis)

• 聲音分布的集中程度

• 正常：曲線平緩、平均值附近

• 故障：曲線尖銳、出現極端高值

• 若值大於或等於 2，表示狀況惡化中

及早發現關鍵軸承故障，進行主動維護

在金屬加工廠中，FLIR Si2系列的機械故障偵測模式可有效識別關鍵部件故障，並驗證現場維修人員的判斷。
這項技術協助廠區預先規劃軸承與鏈條更換作業，避免因驅動聯軸器損壞而導致整線停機。

食品加工產業案例

某食品加工廠使用多台高速壓縮機與傳動系統，其穩定性直接影響生產效率與品質。
維護人員利用 FLIR Si2 系列例行巡檢，偵測皮帶磨損與齒輪箱聲音異常。
透過FLIR Si2 系列提供的數值化指標，能在問題惡化前進行維修，大幅提升設備可靠度。

常見 Q&A

Q: 什麼是機械故障檢測？
A: 透過聲波分析偵測設備異常，例如軸承磨損。Si2 會辨識出最差狀態的軸承並提供即時指標。

Q: 哪些型號支援此功能？
A: 機械模式適用於 FLIR Si2-LD 與 FLIR Si2-Pro 版本。

Q: 可偵測哪些故障？
A: 軸承、滾筒、傳送帶等機械故障。

Q: 是否能像 PD 模式那樣提供嚴重度分析？
A: 軸承模式與局部放電 (PD) 模式採用不同的分析方式。軸承檢測可透過聲壓級 (SPL)、波峰因數 (Crest Factor) 與峰度 (Kurtosis) 的變化趨勢，清楚反映故障的發展狀態與嚴重程度，協助現場人員進行精確判斷與維護決策。

Q: 如何解讀波峰因數與峰度？
A: 不同類型的軸承在不同轉速下運作表現不同，建議將波峰因數(Crest Factor)、峰度(Kurtosis)和聲壓級 (SPL) 與從相似距離測量的同類型健康軸承進行比較。

以下測量結果通常顯示軸承可能有問題：

1.聲級壓力-非常高，尤其是在波峰因數較低的情況下。

2.波峰因數為6或以上，代表極早期的異常或需要上潤滑油。

3.峰度為 2 或以上，通常代表軸承有不規律的震動。

使用 FLIR Si2系列 進行進階故障檢測的主要優勢如下：

• 快速檢測軸承與機械異常，避免代價高昂的停機

• 預防氣動設備與輸送系統的意外中斷

• 即使在高噪音環境中，也能精準定位問題

• 提供全面的機械故障識別解決方案

• 操作簡單、訓練時間短，適合例行維護

• 即時提供分析結果，利於決策與維修規劃

FLIR Si2 系列聲學成像儀結合聲波分析與影像定位技術，讓維護人員能在問題惡化之前找到潛在問題，可以確保有效地維護設備。同時也帶來了另一個好處：節省成本。透過及早發現故障，工廠可以大幅降低重大維修和意外停機時造成的成本。

圖片來源：FLIR Technologies, Inc. 版權所有，翻印必究

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