Egenfrekvens & resonans vibrationsnivå

Egenfrekvens och resonans är centrala vid vibrationsmätning eftersom de kan förstärka signaler kraftigt och ge felaktiga resultat. Om dessa fenomen inte beaktas kan vibrationsexponeringen överskattas, vilket påverkar både riskbedömning och åtgärder i arbetsmiljön.

Egenfrekvens

Den frekvens där ett system naturligt vill svänga när det sätts i rörelse utan yttre påverkan.

Resonans

Uppstår när en yttre vibration (t ex från en maskin) har samma frekvens som egenfrekvensen: vibrationerna förstärks kraftigt.

Påverkan vid vibrationsmätning

Vid mätning av arbetsrelaterade vibrationer är egenfrekvens och resonans avgörande faktorer för hur tillförlitliga mätresultaten blir.

Alla mekaniska system, inklusive maskiner, sensorer och montering, har en eller flera egenfrekvenser som beror på massa och styvhet.

När vibrationsmätning sker kan problem uppstå om:

• den uppmätta vibrationens frekvens
• sammanfaller med systemets (eller sensorns) egenfrekvens

Då uppstår resonans, vilket innebär att även små vibrationer kan förstärkas kraftigt och ge mycket höga utslag i mätningen.

Dessutom kan både maskinen och mätutrustningen (accelerometern) ha egna egenfrekvenser, vilket gör att mätningen kan innehålla flera resonanser och bli svårtolkad.

Inverkan på mätresultatet

Egenfrekvens och resonans kan påverka mätningen på flera sätt:

1. För höga mätvärden (överskattning)

• Resonans förstärker vibrationer kraftigt
• Kan ge falskt höga vibrationsnivåer
  • leder till överskattad exponering

2. Felaktig resultat

• Man kan tro att maskinen vibrerar mer än den gör
• Problemet kan egentligen vara mätuppställningen

3. Påverkan från sensorn

• Även givaren har egenfrekvens
• Om den ligger inom mätområdet
  • felaktiga signaler

4. Frekvensberoende fel

• Resonans kan skapa toppar i vissa frekvenser
• Ger missvisande spektrum och analys

Viktiga orsaker till fel

• Fel montering
  • ändrar systemets styvhet
    • ändrar egenfrekvens
• Fel sensor/mätområde
  • egenfrekvens inom mätområdet
• Resonans
  • kraftig förstärkning av signal
• Resultat
  • missvisande höga värden

Viktiga åtgärder

För att få korrekta mätningar krävs:

• Stabil och styv montering
• Rätt val av sensor (egenfrekvens utanför mätområdet)
• Kännedom om systemets egenfrekvenser
• Undvika mätning nära resonansområden