Siqnal filtrasiyasını başa düşmək
Siqnal filtrasiyası siqnaldan istənməyən tezlik komponentlərini çıxarmaq və ya müəyyən tezlikləri təcrid etmək üçün istifadə olunan mühüm siqnal emalı texnikasıdır Vibrasiya Analizi filtr mahiyyətən, müəyyən tezliklərin keçməsinə imkan verən elektronik dövrə və ya proqram alqoritmldir, digərləri isə bloklayır və ya zəiflətir. Sahənin gizli işçilərindən biridir: filtrə hər bir rəqəmli içində davamlı işləyir vibrasiya analizatoru təhlil edilən məlumatların təmiz, dəqiq və qarşıda duran diaqnostik vəzifəyə uyğun olmasını təmin etmək.
1. Tərif: Siqnal Filtrləmə nədir?
Hər bir xam vibrasyon ölçməsi istədiyiniz siqnallar və istəmədiyiniz siqnalların — sensor sürüşməsi, struktur rezonansları, elektrik döngüsü və cari işə aidiyyəti olmayan tezlik diapazonlarından enerji— bir yığını ilə qarışıqdır. Filtr anlayışı ilə müəyyən edilir kəsmə tezliyi (zəifləməyə başladığı nöqtə) və onun keçid meyli (bu nöqtəsi kənarında nə qədər tik zəiflədiyi). Filtrasiyonun sənəti siqnalin diaqnostik məzmununu keçərkən hər şeyi çəkməsi — siqnalı təhrif edən hər şeyi basıtlaşdırmasıdır. Yaxşı ediləndə, görünməzdir; pis ediləndə, axtardığınız qüsuru gizlədə bilər.
2. Vibrasiya Analizində Filtrlərin Ümumi Növləri
Siqnal emalında istifadə olunan dörd əsas filtr tipi var və hər birinin analizatornun siqnal zəncirində məsul rolu var:
- Aşağı keçid filtri: aşağı tezliklərin keçməsinə imkan verir, lakin yüksək tezlikləri bloklayır. Siqnalın atenuasiya olmağa başladığı tezlik kəsmə tezliyidir.
- Yüksək keçirici filtr: aşağı keçən filtrin əksi — yüksək tezliklərin keçməsinə imkan verir və aşağı tezlikləri bloklayır.
- Bant keçid filtri: müəyyən bir tezlik diapazonunun keçməsinə imkan verir, eyni zamanda həm aşağı, həm də yüksək tezlikləri bloklayır. Əslində, bu yüksək keçən və aşağı keçən filtrin birlikdə işləməsidir.
- Zolaqkəsici (və ya Kərtikli) Filtr: tezlik mənteqəsi filtinin əksi — dar bir tezlik mənteqəsini bloklayır, digər hamısını keçməyə imkan verir. Çentik filtri, elektrik şəbəkəsinin tərəqqi tezliyinin rədd edilməsi kimi tək bir narahat tezliyin rədd edilməsi üçün optimal seçimdir.
3. Filtrləmənin Əsas Tətbiqləri
Filtrlər vibrasiya analizatorunda bir neçə kritik şəkildə istifadə olunur:
a) Anti-aliasing filtrləri
Bu, ehtimal ki, filtrasiyonun ən mühüm tətbiqidir. Antialiasinq filtri, analoji siqnala tətbiq edilən kəskin aşağı keçən filtrdir əvvəl rəqəmsallaşdırıldığında. Onun məqsədi istifadəçi tərəfindən ölçmə üçün seçilmiş maksimum tezlik (Fmax) üstündən bütün tezlik məzmununu çıxarmaqdır.
Bu qarşısını almaq üçün vacibdir ləqəb, yüksək tezliklərin aşağı olanlarının qabında “əyilməsi” və özlərini cənnət etməsi ilə nəticələnən ciddi rəqəmsal siqnal emalı xətası, tamamilə yanlış spektr əks halda yaxşı məlumatlardan. Aliasing bir dəfə məlumatlar nümunə alındıqdan sonra geri alına bilmədiyi üçün — yalancı piklər həqiqi olanlardan fərqlənməz olduğundan — antialiasinq filtri analoji ərazidə, konvertorun önündə işləməlidir. Bu, bütün rəqəmsal vibrasiya məlumatlarının intehara təmin edən tək komponentdir.
b) İnteqrasiya və Differensiallaşma
Vibrasiya sürətlənmə, sürət və ya yerdəyişmə olaraq ölçülür. Bir akselerometr ən ümumi sensorsa da, analist tez-tez verilənləri sürət baxımından görmək istəyir, bu da adətən analizatora sürətlənmə siqnalını inteqrasiya etməyi tələb edir. İnteqrasiya çox aşağı tezlik səsini ciddi şəkildə gücləndirir — tanış “xizək yamacı” sıfır Herca doğru dik şəkildə yüksəlir. Aşağı keçən filtri inteqrasiyadan əvvəl bu səsi çıxarır və təmiz, istifadə edilə biləcək sürət və ya yerdəyişmə spektrumu əldə edir. Əks əməliyyat olan diferensiasiya, əksinə meyli vardır və yüksək tezlik səsini gücləndirir.
c) Zərfə Analizi (Demodulasiya)
Zərfin təhlili, aşağıdakıları aşkar etmənin əsas üsuludur rulman qüsurları, süzgəcdən çox asılıdır. Proses daxildir:
- Istifadə a bant keçirici filtr rulman təsir siqnallarının və onların tez-tez oyundakı konstruktiv rezonansının mövcud olduğu yüksək tezlik mənteqəsini təcrid etmək.
- Bu filtrləmiş siqnalı demodulasiyadan keçirmək təsirlərin təkrarlanma sürətini (zərfni”) çıxarmaq üçün.
- Bu zərfə siqnalının spektrini təhlil etmək rulman qüsur tezliklərini müəyyən etmək üçün.
Tezlik mənteqəsi filtri burada, yüksək enerji, aşağı tezlik siqnallarını çıxarmaq üçün çox vacibdir — o cümlədən işləmə sürətində balansızlıq — bu, əks halda kiçik, az enerji rulman-qüsur siqnallarını danışmış zərər sayına çatmamış buraxmışdır.
d) Diaqnostik Filtrləmə
Analiştirücülər rəqəmsal filtrləri tanı etməyə kömək etmək üçün toplanmış məlumatla tətbiq edə bilərlər. Məsələn, tezlik mənteqəsi filtri vibrasiyasını müəyyən bir ətrafında təcrid edə bilər dişli cütləşmə tezliyi daha aydın nəzər almaq üçün yan bantlar müxtəlif sürətli maşınlarda bir dişli qüsuru aşkar etməyi açıqlayan. Sifariş-izləmə filtri dəyişkən sürətli maşınlarda oxşar işi yerinə yetirir, işləmə sürətinin seçilmiş bir çoxluğuna bağlı qalır.
4. Sahə Balanslaştırmasında Filtrasiya
Süzgəçləmə yalnız diaqnostik yardımcı deyil — o əsasdır Sahənin balanslaşdırılması. Rotoru balanslamaq üçün alət dəqiq 1× iş sürətində titrəməni çıxarmalı və qalan hər şeyi rədd etməlidir. Kimi bir portativ iki kanallı analizator Balanset-1A onun 1× amplitudunu ölçmək üçün bir dəfə inqilabda tərəfindən sinxron izləmə filterindən istifadə edir taxometrvə faza geniş spektrli səs yüksək olduqda belə təmiz ölçmə. Bu filtrasiz, korreksiya çəkisini hesablamaq üçün lazım olan kiçik, təkrarlanabilir 1× vektoru ətrafındakı səsdə itmiş olardı.
5. Tələlər və Yaxşı Təcrübə
- Sübutun Süzülməsi: çox agresiv aşağı keçid parametri, rulman qüsuru simptomlarının ən erkən olduğu yüksək tezlik məzmununu çıxara bilər. Axtardığınız qüsura uyğun Fmax seçin.
- Faza təhrif: filterləri kəsmə yaxınlığında siqnalın fazasını dəyişdir. Faza önəmli olduğu yerdə — balanlama, Orbit süjetlər — xətti faza cavabı ilə yaxşı davranan filtr vacibdir.
- Bantı Unutmaq: zərfə təhlilində, rulman enerjisini daşıyan rezonansu pozmayan bant keçdi mərkəzini seçmək düz, faydasız zərfə spektrini verir.
