فهم تصفية الإشارة

1. التعريف: ما هو تصفية الإشارة؟

تصفية الإشارة هي تقنية معالجة الإشارات الحاسمة المستخدمة في vibration analysis لإزالة مكونات التردد غير المرغوب فيها من إشارة ما، أو لعزل ترددات محددة ذات أهمية. المرشح هو في الأساس دائرة إلكترونية أو خوارزمية برمجية تسمح بمرور ترددات معينة مع حجب أو إضعاف ترددات أخرى.

يتم استخدام التصفية على نطاق واسع في المجال الرقمي أجهزة تحليل الاهتزازات لضمان أن البيانات التي يتم تحليلها نظيفة ودقيقة ومناسبة لمهمة التشخيص المطروحة.

2. أنواع المرشحات الشائعة في تحليل الاهتزاز

هناك أربعة أنواع أساسية من المرشحات المستخدمة في معالجة الإشارة:

1. مرشح الترددات المنخفضة: يسمح بمرور الترددات المنخفضة، ولكنه يحجب الترددات العالية. يُسمى التردد الذي تبدأ عنده الإشارة بالضعف "تردد القطع".
2. مرشح التمرير العالي: عكس مرشح الترددات المنخفضة. يسمح بمرور الترددات العالية ويمنع الترددات المنخفضة.
3. مرشح تمرير النطاق: يسمح بمرور نطاق أو نطاق محدد من الترددات مع حجب الترددات المنخفضة والعالية.
4. مرشح إيقاف النطاق (أو الشق): هو عكس مرشح تمرير النطاق. فهو يحجب نطاقًا محددًا من الترددات ويسمح بمرور جميع الترددات الأخرى.

3. التطبيقات الرئيسية للترشيح

يتم استخدام المرشحات بعدة طرق مهمة داخل جهاز تحليل الاهتزاز:

أ) مرشحات مكافحة التعرجات

يمكن القول أن هذا هو أهم تطبيق للترشيح. مرشح التنعيم هو مرشح ترددات منخفضة حاد يُطبّق على الإشارة التناظرية *قبل* رقمنتها. غرضه إزالة أي محتوى ترددي أعلى من الحد الأقصى للتردد (Fmax) الذي اختاره المستخدم للقياس.

وهذا ضروري لمنع التعرجات، وهو خطأ خطير في معالجة الإشارة الرقمية حيث تتراجع الترددات العالية وتتنكر على أنها ترددات منخفضة، مما يؤدي إلى خطأ تام في معالجة الإشارة الرقمية. نطاقيعد مرشح منع التعرجات مكونًا أساسيًا يضمن سلامة جميع بيانات الاهتزاز الرقمية.

ب) التكامل والتفاضل

يتم قياس الاهتزاز على النحو التالي تسريع, سرعة، أو النزوح. بينما مقياس التسارع نظرًا لكونه المستشعر الأكثر شيوعًا، غالبًا ما يرغب المحلل في عرض البيانات من حيث السرعة. للقيام بذلك، يجب على المحلل دمج إشارة التسارع. يمكن لعملية الدمج هذه أن تُضخّم بشكل كبير الضوضاء منخفضة التردد (تُسمى أحيانًا تأثير "منحدر التزلج"). يُستخدم مرشح ترددات عالية لإزالة هذه الضوضاء قبل الدمج، لإنتاج طيف سرعة أو إزاحة واضح وقابل للاستخدام.

ج) تحليل المغلف (إزالة التعديل)

تحليل الظرف، التقنية الأساسية للكشف عيوب المحمليعتمد بشكل كبير على التصفية. تتضمن العملية:

1. باستخدام مرشح تمرير النطاق لعزل نطاق التردد العالي حيث تتواجد إشارات تأثير المحمل.
2. معالجة هذه الإشارة المفلترة لاستخراج معدل التكرار (المغلف) للتأثيرات.
3. تحليل طيف إشارة هذا الغلاف لتحديد ترددات خطأ المحمل.

يعد مرشح النطاق الترددي أمرًا بالغ الأهمية لإزالة الإشارات عالية الطاقة ومنخفضة التردد (مثل عدم التوازن) التي من شأنها أن تغمر إشارات عيب المحمل منخفضة الطاقة.

د) التصفية التشخيصية

يمكن للمحللين أيضًا تطبيق مرشحات رقمية على البيانات بعد جمعها للمساعدة في التشخيص. على سبيل المثال، قد يستخدمون مرشح تمرير نطاقي لعزل الاهتزازات حول تردد شبكة تروس محدد للحصول على رؤية أوضح. أشرطة جانبية.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي